Apple 首次在 iPhone X 導入 3D 感測模組，搭配內建神經網路的 A11 晶片，憑藉著 3D 感測的三維空間紀錄能力，以及 A11 晶片提供處理大量運算的能力，讓 iPhone X 的人臉辨識功能能夠學習並識別各種不同的臉部細節及表情，確保裝置使用者面貌有所改變時依然能正確識別，增加偽造的困難度。
3D 感測為智慧型手機帶來哪些變革？
iPhone X 配置的 3D 感測模組，在應用上除了提升臉部辨識的精準度之外，也同步強化了相機表現與 AR 體驗。
3D感測模組加持，iPhone X前鏡頭能記錄三維訊息
iPhone X 導入 3D 感測能夠採集 X 軸的景深資訊，使照相進入三維空間的概念，直接反映在 iPhone X 對光的處理上更加主動，使規格不高的前置鏡頭 (700 萬畫素) 也能進行人像模式 (Portait Mode) 以及人像燈光 (Portrait Lighting) 等應用。
人像燈光並非濾鏡，是根據實際光度進行即時分析及模擬的結果。另外，紅外鏡頭能採集的空間景深資訊較豐富，在加強 AR 功能上優於僅搭載廣角+長焦鏡頭的 iPhone 8 Plus。簡言之，當一般手機的相機所紀錄的資訊還停留在平面的概念上時，iPhone X 的相機已經進入空間概念。
圖、 3D 感測模組系統基本結構
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(Source: 拓墣產業研究所整理，2017/11) |
目前 iPhone X 的 3D 感測應用可分成：生物辨識與驗證，還有增強相機表現及 AR 效果等兩大類。未來 3D 感測應用發展可從 Kinect 一窺端倪。Kinect 模組與 iPhone X 的 TrueDepth 模組相似，玩家透過語音指令與手勢就可操作介面，TrueDepth 模組理論上只需更新軟體就可以實現手勢操作，因此 3D 感測在未來可能代表新一代人機介面的問世。
Android陣營採不同途徑推出人臉解鎖功能
無論Apple推出的3D感測模組，是否將成為 3D 感測功能普及於智慧型手機裝置的起始，可以確定的是，iPhone X 的 3D 感測已掀起手機市場的人臉辨識功能潮流，Android 陣營中包含小米、OPPO、Vivo、中興等品牌皆在 2017 年推出具人臉解鎖功能的智慧型手機。
然而，iPhone X 的人臉識別與 Android 陣營推出的方案，在概念及做法上都有根本上的差別。前者透過額外硬體利用紅外光採集景深資訊來輔助與完善辨識能力，但下圖中來自曠視科技的方案僅基於軟體且沿用現有的前置鏡頭即可，辨識精準度遠遠不如 iPhone X 的 3D 感測模組，因此這四項產品皆保留指紋辨識功能。
圖、 近日發表號稱使用人臉辨識的手機產品
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(Source: 拓墣產業研究所整理，2017/11)
3D 感測滲透率提升，要看 Android 陣營態度
3D 感測模組究竟會是曇花一現的話題，還是將成為智慧型手機的標配，Android 陣營是否跟進採用將成為關鍵。而市場及消費者反應，以及能否取得關鍵的 3D 感測模組將牽動著 Android 陣營的採用意願。筆者認為，現階段消費者對於人臉辨識的反應仍需時間累積回饋，若市場反應不佳，跟進的必要性就不高，且可以順勢優化如屏下解鎖的指紋辨識系統來搶得市場的優先地位。但 3D 感測模組能帶來的應用不僅限於人臉辨識，因此 3D 感測模組與指紋辨識並非互斥方案，這對 3D 感測的長遠普及度將有助益。
此外，從成本的角度來看，iPhone X 使用的 3D 感測模組成本介於約 22-30 美元之間，Android 陣營中有能力把這額外成本轉嫁到消費者身上的品牌並不多。再者，3D 感測模組的硬體組裝難度高，畢竟連 Apple 自己在組裝 3D 感測模組上也經歷不少挑戰，Android 陣營得先找到良率足夠、方案成熟且能穩定量產的供應商。
LEDinside 解析 VCSEL 的技術與商機
若要談起近期最夯的零組件，VCSEL (垂直共振腔面射型雷射) 絕對是名列前茅。隨著 iPhone X 亮相，3D 感測模組成為新一代 iPhone 最受矚目的變革，連帶使得 3D 感測模組中的核心零組件 VCSEL 成為焦點。而蘋果對於 VCSEL 這項關鍵零組件的重視程度，甚至為了讓雷射晶片廠商 Finisar能繼續 VCSEL 的研發工作，進而出資 Finisar，蘋果的舉措在在掀起市場對於 VCSEL 的討論與競逐。
在蘋果光加持下的 VCSEL，儼然是全球的技術新星，然而實際上，VCSEL 並非新技術，它在 1980 年代被提出後，早在 1996 年就已商業化。這項因為蘋果而再度回春、重回鎂光燈下的技術，屬於紅外線雷射技術的一種。
紅外線雷射與VCSEL技術拆解
先來看看紅外雷射技術發展，相較於紅外線 LED，紅外線雷射擁有共振腔設計，光發散角度小、光電轉換效率高與資料傳輸速度快等優點。由於紅外線雷射在產品設計時，多採用脈衝光，因此並不會對人眼造成傷害，隨著技術提升，紅外線雷射產品逐漸導入感測元件之中，其應用市場也從工業用市場轉向商業與消費者市場。
在紅外線雷射技術當中，又區分為 VCSEL 面射型雷射、EEL 邊射型雷射。其中，VCSEL 面射型雷射具有低臨界電流的潛力、發光光束具有圓形對稱特性、高效率光電轉換與高指向性光源等優勢。
VCSEL 應用領域擴及消費性電子，未來車用市場潛力無窮
隨著近年來 VCSEL 逐漸應用於消費性市場，目前 VCSEL 面射型雷射市場應用已包含距離感測、自動對焦、3D 感測 (結構光與飛時測距)、虹膜辨識與空氣與水質檢測。其中，3D 感測的應用場域又含括了居家自動化、機器人、穿戴式裝置、電腦、遊戲、電視、汽車、生物辨識及可攜式電子產品。
此外，VCSEL 具有可消除光斑 (Speckle)、發光光束具有圓形對稱的均勻化、搭配透鏡易做到發光角度的控制的特色，也可為車用夜視照明提供高解析度畫質，成為此應用的最佳光源產品。除了在消費性市場的應用潛力，VCSEL未來在車用的應用潛力，也是產業矚目焦點。
3D 感測市場長期發展建構在演算法與供應鏈結盟整合方案能力
LEDinside 整理出目前 VCSEL 的產業鏈資訊，我們可以一窺 VCSEL 供應狀況。上游的紅外線雷射晶片相關廠商包含IQE、II-VI、晶電、華立捷、穩懋、宏捷科、Lumentum、Finisar、Princeton Optronics、NeoPhotonics、Philips Photonics、OSRAM OS等。
因 iPhone X 的搭載而炙手可熱的 VCSEL，需求量大幅增加，然而，從技術層面來看，VCSEL 必須有極佳的信賴性表現，紅外線雷射產品對溫度相當敏感，只要溫度一上升，將會出現大幅度的光衰，產品壽命與品質信賴性成為產品良率最大的關鍵因素，因而，搭載於手機上的 VCSEL產品目前就面臨了因產品良率問題而導致產能不足的狀況。
展望 VCSEL 2018 年的發展，除了 iPhone 可望全面採用 VCSEL 之外，目前各手機品牌陣營已經展開供應鏈結盟與合作，但如何突破演算法的專利障礙，以及第三方應用程式的發展狀況，甚至是整體 3D 感測模組性價比能否有效提升，都將牽動著 VCSEL 廠商明年佈局與發展。
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3D 感測模組製造複雜，廠商需高度技術整合
3D 人臉感測技術在 Apple 於 iPhone X 中採用後，一夕間變成了市場顯學，名列中應鏈中的相關廠家，也成為資本市場追捧的新寵。實際上，3D 感測技術在科技業已有相當的技術積累，接下來我們可以透過零組件、模組與子系統、運算與系統、終端與應用四個面向，來看3D 感測技術帶來的變革。
首先是零組件的部分，從手機的解鎖、支付等資安需求，手機應用上從數字密碼、圖型識別等透過手機原生組建的安全認證方式。從對於零組件需求來看，指紋辨識功能主要為電容式感測器、虹膜辨識基本配備則有 LED IR 與 IR Camera，而 3D 人臉辨識 (若採結構光) 的發展，則需要包含 IR Laser、Diffractive Optical Elements、IR Camera 等基本配備。
接著從模組與子系統角度來說，指紋辨識牽涉的層面與傳統 IC 廠的角色相比，差異在於晶片封裝後，需增添 Coating 的工藝，這部分 IC廠可自行設計製造或委託專業模組廠製作；相較之下，虹膜辨識與結構光的技術發展，牽涉的硬體設計與製造複雜度遠比指紋辨識技術高出許多，需要 TX (光源) 與 RX (相機- IR Camera) 兩個獨立模組才能構成一個子系統。除了傳統上光源與 IR Camera 是來自於不同的廠商外，單看 TX 模組，不只需要晶片封裝技術，更涉及許多晶圓級的光學封裝技術與光學元件的整合。
上述段落已說明 3D 人臉感測若使用結構光技術，相關的模組與子系統的複雜與領域知識程度，已非傳統 IC 供應商所及。這也顯示出若單一廠商想要獨立完成這個子系統，需投入的研發與生產規模將會很大，除了技術門檻外，市場風險也非傳統零組件廠可承擔。
另外，除了 3D 感測模組之外，演算法的突破，也是促成 iPhone X 3D 人臉辨識問世的關鍵之一。相較於指紋辨識與虹膜辨識的影像算法，3D 人臉辨識為了要達到自適性，需透過Neuro Network Engine，方能在合理的運算速度與能耗內完成人臉辨識的識別，這也是在為什麼 Apple 直到 2017 年才推出此項產品。
然而，對應的系統仍有幾個關鍵因素需要討論。第一，以 Computer Vision 的角度來看，3D 模組與子系統所要產出的是能加速運算晶片處理的資訊，這點會影響整個 DOEs 元件與相機模組的選擇與設計。第二，3D 模組運算資料精確度對照的子系統組裝精度、熱漲冷縮材料的規範，也受限於算法與終端應用的需求，或是結合如 TOF 技術作為距離參照。這兩點拉高模組開案的複雜度，因此很難有單一模組設計適合大範圍的應用。
此外，從系統的角度出發，3D 感測模組用於解鎖上，還要考慮能耗的設計，如何在低能耗下達到判斷是否有人臉等待解鎖，必須透過既有的 IR Camera，還是要透過 RGB Camera，這也會讓 3D 感測子系統的模組設計出現不同的變化。
最後回到最根本的終端與應用，3D 感測模組在遊戲機的配套、個人電腦 (Windows Hello 或是 RealSense 技術)、工業、手機的後鏡頭都有商用的案例存在，但遠不及此次 Apple 帶起的風潮，主要還是因為 iPhone 一年有 2 億左右的銷售數量，即便目前僅一個型號搭載，全年也可能貢獻 7 千萬支以上的搭載。
因為是 Apple，有足夠的產值、毛利率與供應商配合來支撐此研發規模。然而，3D 感測模組的搭載是否成為標配，還要端看 iPhone X 是否帶來夠好的應用情境讓 Android 的手機廠商願意跟進。再者，在各自獨立運作的 Android手機供應鏈當中，3D 感測價值鏈與供應鏈發展的狀況仍要看手機廠、主晶片業者、零組件廠、模組廠等要角，未來由哪些廠商承擔風險、主導產品以獲取利益，只有在 Android 生態系有明顯的默契下，才有機會跨過技術鴻溝，加速 3D 人臉技術的大規模普及。
虹膜/臉部辨識應用竄起，IR LED 成新藍海
隨著三星、蘋果等大廠陸續在手機解鎖技術上大顯身手，生物辨識技術方興未艾，除了智慧型手機，預計也將廣泛應用在平板與穿戴裝置上。其中，由於虹膜和臉部辨識等應用採用紅外線(IR) LED元件，帶動利基型LED市場成長，更成為台廠衝刺轉型的主力戰場。
看一眼就解鎖！虹膜辨識技術與應用解析
虹膜辨識是基於人眼的虹膜進行身份辨識，過去多用在軍事等需要高度保密需求的系統。虹膜作為身份辨識有許多優勢，首先，虹膜辨識安全性高，每個人都有獨一無二的虹膜紋理，即便是同一人的左右眼或同卵雙胞胎，其虹膜紋理也有顯著差異；其次，虹膜紋理在胚胎發育的第3～8個月形成，並終身保持不變，穩定性高；此外，採集虹膜圖像不需接觸，更易操作。
虹膜辨識導入手機，可說是從 2016 年三星 Note 7 採用後而聲名大噪。隨著智慧應用和行動支付的快速發展，用手機進行身分認證既方便又快速，但相對的安全性也必須加速提升。雖然目前虹膜辨識還未成為手機的標準配備，但考量虹膜辨識是目前最安全的技術方案，且價格很快會降到大眾可以接受的水平，未來在手機市場的應用可期。
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但虹膜辨識現階段依舊存在技術難題，包含圖像難採集、對採集設備要求極高、睫毛和眼皮遮擋、瞳孔彈性形變，以及戴眼鏡反光的影響等等。
全球大廠擴大布局，IR LED 出現新一波爆發性成長
談完技術，焦點拉回虹膜辨識替 LED 產業帶來的商機。目前 IR LED 主要應用在安全監控和感測器領域，並以波長 850nm 和 940nm LED 產品為大宗。因應虹膜、臉部辨識應用需求興起，LED 廠競相開發波長 810nm 的IR LED 產品以搶攻市場商機。目前全球 IR LED 市場以歐司朗為龍頭，台廠以晶電為首，中國則以三安帶頭，紛紛擴大布局。
根據 LEDinside「2018紅外線感測應用市場報告」，紅外線 LED 在虹膜和臉部辨識應用的市場規模至 2021 年將可達 3.01 億美元。
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從虹膜、臉部辨識產業鏈來看，上游主要由 IR LED、演算法和軟體，以及紅外攝影機三部分構成，而 IR LED 做為辨識技術的核心，過去只有少數廠商生產，如今隨著市場不斷延伸，已成為 LED 廠商的高毛利新藍海市場。
但目前由於 IR LED 製造需使用四元晶粒機台設備，技術難度較大。此外，不同於 LED 照明需採用二次光學套件以達到產品需要的光形，紅外線應用的安控產品一般直接以 LED 元件做出光形，要如何以大功率產品做出小角度仍存在一定技術瓶頸。再者，演算軟體和認證系統需要複雜的開發作業，加上終端客戶仍在摸索和研發應用階段，都是發展上必須突破的關鍵。
不過隨著生物辨識技術推陳出新、需求也是只增不減，未來 IR LED 的應用想必會更加多元，無怪乎廠商要積極布局、掌握市場先機。
3D 感測技術，你不可不知的廠商動態與技術發展
雖然 2018 年才剛開始，但 Apple 於 2017 年 9 月推出 iPhone X 後，3D 感測等新技術便成為今年討論度最高的議題。說到 3D 感測，消費者最有印象的大概就是臉部解鎖、Animoji 表情偵測兩項功能。隨著其他手機廠商也將陸續跟進，之後可望見到非蘋陣營手機搭載 3D 感測技術，LEDinside 預估，全球行動裝置 3D 感測市值將在 2020 年上升至 15 億美元，年複合成長率為 209%。
除行動裝置外，3D 感測技術也可見於其他多項應用，包含擴增/虛擬實境裝置、車用領域、無人機、生物辨識、機器人、遊戲裝置、筆記型電腦和居家設備等。這也意味著有眾多廠商投入 3D 感測模組、零組件、系統或是演算法之研發。筆者列出各研發領域中主要廠商與其動態發展，其中包括我們早已熟知的科技大廠和一些耕耘多年也值得關注的廠商。
3D 感測主要包含幾項技術：飛時測距、結構光、Light Coding 和 Stereo Vision，廠商以研發前兩項居多。
Microsoft, Sony 等大廠早已投入 TOF 飛時測距感測技術開發
TOF 主要是透過光在鏡頭模組與受測物體間來回通行的速度來計算出與受測物體間的距離，而模組系統中關鍵零組件包含打出脈衝光的 LED 或雷射二極體和感測元件。經多年研發，TOF 感測技術也漸成熟，主要投入研發的廠商有 Microsoft、Sony、Infineon、 PMD Technologies。
從廠商投入 TOF 技術研發的歷史來看，外界對 Microsoft 著力於 3D 感測技術研發的第一次印象可追溯於 2009 年 Microsoft 以 3,500 萬美元買下 3DV Systems，以及隔年併購 3D 感測晶片研發廠 Canesta 的動態。此後推出的 Xbox One 遊戲裝置中的 Kinect 即搭載 TOF 感測技術，讓玩家可以利用手勢辨識或語音指令進行遊戲。
另一大廠 Sony，則是在 2015 年買下比利時手勢識別技術公司 SoftKinetic 和其最知名的 DepthSense TOF 感測系統。兩年後，Sony 便推出全球最小的 TOF 感測元件，體積僅 10 微米平方像素卻能非常精準執行距離量測。
同時，德國半導體廠商 Infineon 和 PMD Technologies 也投入 3D TOF 感測元件的開發使用於諸多應用，更合作開發華碩 Zenfone AR 中的REAL3 TOF 圖像感測元件。包含 Google Tango 和聯想 Phab 2 Pro 中的 3D 模組，皆是採用 PMD 所研發的模組。
2017 年 7 月 PMD 也宣布與中國新創公司 Untouch 合作，採用後者研發的 3D 手勢辨識方案—黎曼平台作為 CamBoard Pico flexx 模組的中介軟體，可以讓人們在使用行動裝置過程中體驗更直覺式的人機互動。
另外，德州儀器也為機器人、自動化建築等領域研發了一系列 TOF 感測技術。
其實，大致看來，因為感測原理和距離計算方式等因素，TOF 感測技術許多時候較常被使用於著重距離或物體偵測的應用中，為其提供量測距離等數據。
結構光感測技術由蘋果供應鏈廠商主導
一個結構光感測模組內主要包含發射器和接收器，藉由向受測物體打出一個光形，接收物體反射回來的形變光，再透過演算法來推算物體深度。而其中，VCSEL 的角色便是提升出光集中度，並確保光在通過晶圓級光學透鏡和繞射元件後能均勻分布在物體上。
相較之下，以市面上的產品來說，結構光感測原理為推算法（推算物體深度），較常用在著重辨識/識別的應用裡。依據不同演算法，一方面可以辨別受測人或物的特徵是否與系統中預存資料相符合，進而確認是否需解鎖該應用裝置，這正是 iPhone X 的 face ID 功能，因而，我們可以重新檢視蘋果的 3D 感測模組供應鏈。
蘋果 TrueDepth 發射器模組中的 dot projector、flood illuminator、proximity sensor 代表先進光學半導體技術的集成。VCSEL 的部分結合Lumentum 和 II-VI 的設計、IQE 的長晶技術、Winsemi 的切割和 AWSC 的封裝技術，而形塑結構光的 DOE 元件則是由 Corning 提供材料、台積電製造再由采鈺和精材完成後段製程。
接收器模組則是採用蘋果原有的 700 萬畫素相機和由大立光、STM、同欣電接力製造的紅外線鏡頭。
而蘋果前一陣子也宣布向 Finisar 下單 3.9 億美元購買 VCSEL 置入無線耳機 Airpods 中，Finisar 預計在 2018 下半年開始出貨。
Qualcomm搭Himax將成2018年下旬觀察焦點
除此之外，今年又將有另一條 3D 感測供應鏈浮出檯面，成員包含：Qualcomm、Himax，再另外搭配潛在 VCSEL 供應商 Lumentum 或 ams旗下的 Princeton，可以期待將有搭載 Himax 研發的 WLO、DOE 元件與 Qualcomm 自家運算晶片和演算法的 3D 感測模組上市。至於 VCSEL 的來源目前推測可能是具有生產 6 吋晶圓能力的 Princeton 和 Lumentum 兩者其一。Qualcomm 和 Himax 陣營的 3D 模組最快可能在下半年推出的 Android 手機中可以見到真面目。
3D 感測需要的技術繁複，舉凡演算法、晶片、光學元件都必須符合高效、高規格標準，可以想像這背後投入的廠商數量何其多，未來幾年更會越來越多，參與的廠商類別也會越來越多元。
最完整的懶人包：蘋果3D 感測發展，市場與供應鏈廠商未來看俏
雖說有供應鏈廠商傳出，iPhone X 銷量未達預期，使得蘋果正在下調訂單。但是，藉由 iPhone X 卻帶動了 3D 感測技術的應用卻是不爭的事實。而且，2018 年蘋果還將擴大導入3D 感測應用已經成為趨勢。Android 陣營手機廠亦將再接下來大舉跟進採用 3D 感測技術，這使得關鍵零組件「垂直共振腔面射雷射」 ( Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL ) 產能需求大增，引起供應商新一輪的強力卡位戰。
3D 感測具體辨識生物特徵，VCSEL 為其中關鍵零組件
什麼是 3D 感測技術？先在此跟大家說明一下。3D 感測技術是臉部識別的核心，透過 3D 雷射掃描 ( 3D感測 ) 來建立一種非接觸、非破壞性技術來數位化捕捉物理對象的形狀。在臉部識別中，它將創建一個定義人臉外觀的數位矩陣。舉個例子，它可以使手機更精確地記錄使用者臉部輪廓，這要比從照片上識別精確得多。
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( Source：LEDinside )
至於，為什麼要用 VCSEL？隨著 VCSEL 技術的成熟，VCSEL 在有高精確度、小型化、低功耗、可靠性等全方面都佔有優的情況下，現在常見的 3D 鏡頭系統一般都採用 VCSEL 作為紅外線光源。這也就是當前被談及最多的 VCSEL 技術應用來源。
iPhone X 導入3D 感測，市場掀起追隨風潮
在談完了 3D 感測系統的技術來源之後，我們再來看看 iPhone X 在 3D 感測系統上的應用架構是如何。先把 iPhone X 拿來看到正面螢幕上方的 「瀏海」 部分，也就是安裝 3D 感測系統與前置相機的地方。由左邊看起陸續是紅外線鏡頭、泛光照明器、接近感測器、環境光感測器、喇叭、麥克風、700 萬像素前置鏡頭、以及點陣投射器等等。而 iPhone X 的 3D 感測運作，就是先利用點陣投射器投射出超過 30,000 個雷射光點到目標物上，然後藉由 30,000 個雷射光點反射到紅外線鏡頭中，將物體的「深度」與「距離」測繪完畢後，再傳遞至晶片中辨識面孔安全性。如果臉部感測過關，手機就會自動解鎖！
至於，在「瀏海」中的其他設備，泛光照明器是輔助投射紅外線，讓物體在暗處也能看得清楚，為 VCSEL 系統中重要的零組件。而環境光感測器與接近感測器則是手機常見的省電功能，環境光感測器可以偵測使用者的環境光源，自動調整手機亮度。而接近感測器則是會自動偵測手機與使用者的距離。如果太過靠近，就像手機使用者以聽筒接聽電話時，手機螢幕就會自動關閉。
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( Source：蘋果 ) |
在瞭解了 iPhone X 在 3D 感測系統上的複雜應用架構之後，大家可能會認為蘋果的 iPhone X 是第一個將 VCSEL 系統實際商用化的產品。其實不然，蘋果公司 AirPods 在這款頗受歡迎的耳機中，感測器用來監測目前是被摘下還是正在使用的狀態。目前 iPhone X 使用了 3 顆 VCSEL 晶片，隨著 iPhone X 的出貨量逐漸走高，蘋果對該晶片的需求也開始加大。蘋果公司透露，和 2016 年相比，2017 年第 4 季對 VCSEL 晶片的採購增加了 10 倍。
Android 陣營加入3D感測戰場，2018年相關產品亮相
目前 3D 感測應用已成為智慧型手機市場關注的新焦點，儘管蘋果有意掌控關鍵元件 VCSEL 的產能，但其市場上對相關技術發展已長達 20 多年，並應用於光通訊及光收發等市場。而且，隨著應用市場迎接接下來的爆發期，不僅是原有的雷射光元件廠商、砷化鎵代工廠加入戰局，還有同樣採用 MOCVD 機台的 LED 磊晶廠亦躍躍欲試。
據瞭解，目前 3D 感測技術上，VCSEL 供應商除了 Lumentum、Finisar 之外，目前還有 Princeton Optronics 等。而上游 VCSEL 磊晶與晶片供應廠包含 IQE 、晶電、華立捷等亦伺機搶奪市場大餅。至於，高通與奇景光電也攜手搶進 3D 感測市場，可望搶下 Android 陣營手機客戶大單。其中，小米手機採用 3D 感測技術將基高通與奇景光電的技術方案。
由於，2017 年推出的蘋果 iPhone X 在導入 3D 感測技術，其 3D 感測器供應商之一為 Finisar 在不久前，蘋果宣佈將提供 3D 感測器供應商 Finisar 約 3.9 億美元資金，業界一度傳言是蘋果入股 Finisar，如今雙方澄清是作為未來訂單的預付款項。
據業內人士透露，Finisar 將借由蘋果的資金，改造其位於德州 Sherman 的工廠，預計 2018 年下半開始供應 VCSEL 新產能，蘋果在掌握 VCSEL 龐大產能之後，有助於進一步將正面 TrueDepth 相機導入更多 iPhone 產品線，或是於 iPhone 背部新增第二顆的感測器陣列，不僅能進行臉部辨識，亦能掃描使用者所處的周遭環境，蘋果有意通過 VCSEL 技術強化擴增實境 (Augmented Reality，AR) 版圖佈局。
儘管 2017 年率先切入蘋果 3D 感測供應鏈的美系大廠 Lumentum 搶盡風頭，然而 Lumentum 卻傳出產能供不應求。供應鏈廠商稱，由於 2018 年秋季蘋果不僅將臉部辨識導入於其他 iPhone 新機，高階大尺寸 iPad 亦將採用 3D 感測技術，以延伸其 AR 的附加功能，因此，蘋果勢必得扶植第 2 供應商，以確保 2018 年下半新機問世後的零元件供應順暢。
另外，據供應鏈廠商透露，在蘋果持續擴大 3D 感測臉部辨識優勢的同時，Android 陣營手機品牌廠亦將全力推出導入 3D 感測應用的旗艦機種，藉以抗衡蘋果。事實上，對 Android 陣營來說，要取得 3D 感測硬體模組並不難，因為就算蘋果以製程專利卡住了 VCSEL 產能，但仍可以利用傳統光感測元件的 IR LED 或是邊射型雷射來達到光源發射的目的，至於 CMOS 影像感測器則有許多供應商。
目前包括華為、Oppo、小米、Vivo、三星等手機品牌大廠均加速搶入，近期相關零元件廠商送樣認證的品牌客戶就達到 5 到 10 家，預期最快 2018 年第 2 季將看到新品問世。LEDinside 預估 2020 年 VCSEL 與邊射型雷射組成的紅外線雷射模組市場規模將達到 19.53 億美元。
3D感測當紅，台灣供應鏈水漲船高
而隨著 Android 陣營的手機廠商積極搶入 3D 感測應用，台廠供應鏈也隨之看俏。其中，運用在 VCSEL 上紅外線光源的砷化鎵廠商，近期也成為市場上關注的焦點。國內的砷化鎵三雄穩懋、宏捷科、全新光電都相繼切入 VCSEL 的應用。其中，穩懋在 VCSEL 上會是未來營收的主要成長動能。由於，VCSEL 製造商若想切入新應用市場，須具備磊晶生成配方技術及採用 6 吋晶圓廠生產，而穩懋已掌握全球主要光纖、微波通信約一半的代工市場，且加速擴增新晶圓廠、增加產能。
至於，在宏捷科的部分，在主力產品從功率放大器 ( PA ) 擴大到 VCSEL 之後，2017 年營收狀況開始回溫。且 VCSEL 產品已出貨到歐洲，加上日前 AMS 宣布合併的 Princeton，其 VCSEL 代工廠就是宏捷科，使得宏捷科進一步能切入 AMS 供應鏈、進入 3D 感測市場中。
另一家供應商全新光電，其 VCSEL 磊晶除了手機應用外，未來還包括車用及安全監控等產品也已經案子在開發送樣中。全新目前 PA 磊晶營收占 80%，在無線通訊應用表現穩定，手機的應用將隨著終端客戶表現而定，由於市場看好 iPhone X 銷售力量將延續到 2018 年第 1 季。
另外，3D 感測技術最難的部份，第一是要能夠精確的進行距離量測，目前主要應用的技術包括了飛時測距及結構光等兩大主流。第二則是要具體可以解讀 ToF 或 SL 測距參數，同時進行臉部或虹膜比對辨識的演算法。Android 陣營手機業者指出，要在 2018 年新款手機導入 3D 感測的最大問題不在硬體模組，而是在要採用正確的測距技術及正確的演算法，而演算法更是關鍵中的關鍵。
3D感測未來應用多元，市場發展後續可期
供應鏈廠商指出，由於過去 VCSEL 主要用於光纖通信與資料傳輸等應用，供應鏈廠商在穩定成長下，多半採取小而美的營運模式，市場統計過去 20 年來銷往各種終端市場的 VCSEL 總量約為 10 億支，而 2016 年應用於光收發器的 VCSEL 的銷量逾 3,000 萬支。2017 年，iPhone X 推出後，消費性電子產品的 VCSEL 出貨規模，已超越原有的光通訊市場，預期到 2019 年應用於智慧型手機的 VCSEL 將達到 2.4 億支，幾乎是光通信應用需求量的 5 倍。
所以，長期而言，因應物聯網及雲端運算等應用發展趨勢，VCSEL 市場成長潛力龐大。尤其，是應用於資料中心、汽車夜視、自動駕駛等領域將更趨廣泛。近年來，中國積極扶植的砷化鎵及通訊元件產業，亦將加速投入 VCSEL 戰場，產業競爭將愈趨激烈。
因此，供應鏈廠商認為，消費性電子產品快速發展已為 VCSEL 產業帶來顛覆性的改變。2018 年手機品牌廠與上游供應鏈合作將浮上檯面，然而蘋果已針對 VCSEL 及演算法等技術佈局多項專利，有意分食市場大餅的業者如何在避免侵犯專利疑慮下，提高 3D 感測精準度及性價比，恐怕是比擴充產能更為關鍵的要素。
Reference: https://www.ledinside.com.tw/special/30.html
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