拍摄、支付、解锁,三大主要场景肯定了 ToF 这项技术存在于智能手机端的意义。如业界所知,目前行业中的 ToF 方案主要分为 iToF 和 dToF 两大类,前者在安卓市场广泛普及,后者则是苹果公司另辟出的一条蹊径。


很长一段时间内,dToF 阵营都只有苹果一家终端厂商,其他厂商基本上都更倾向于 iToF 方案,后者的市场渗透率明显远高于前者。值得关注的是,这样的局面或许在不久后就将出现大的转变。

 

 

有供应链厂商向集微网透露:“其实当前业界不仅仅是苹果公司有用到 dToF 方案,大多数的手机品牌都有立项,包括供应链的很多企业,也都有在配合终端客户做开发。”


与 iToF 方案不同,dToF 方案绝大多数的设计和制程难点都在于传感器厂商。集微网在报告中曾提到过,iPhone 12 Pro 采用的 LiDAR 方案是其协同 CMOS 供应商索尼一起开发的,虽然生产制造是由索尼完成,但苹果却亲自参与了设计过程,两家企业手中各自都拥有一部分专利,由此也引出了在除苹果外的手机厂商立项后面临的一项重要问题。


上述厂商指出:“虽然供应链有很多厂商都宣称自己的方案不会侵权,但究竟有几家能做到还有待考证。另外,目前终端厂商为了规避专利侵权的风险都在等着索尼方面松口,从我们了解到的消息,预计是在 2022 年底。在无法采购索尼的传感器之前,就先用一些其他厂商提供的 dToF 方案进行效果测试。”


据了解,dToF 的方式不止一种,而苹果目前采用的 LiDAR 方案只是其中一类,也就是说其他厂商并不是完全绕不开苹果的专利。不过比起能否绕开专利来说,更重要的是改用 dToF 方案的意义何在。


其实自从 3D 感知技术出现在智能手机上,上述两种方案就常被相提并论,单从性能和应用上看,二者各有利弊。甚至就目前在智能手机端的应用场景来看,iToF 方案更具实用性和性价比。行业人士认为:“短期内看来,即便有一些手机产品上用到了 dToF,应用场景也还是和 iToF 相差无几,只是效率上有所提升。另外,在解析率上有一定程度的改善。”

 

3D 传感(3D sensing) 是当下智能手机在摄像、人脸识别上的主要创新点之一,实现技术有三种,分别是立体主动视觉(ASV)、结构光(Structured Light)和 ToF。目前已经比较成熟的方案是结构光和 ToF,结构光方案适用于近距离场景,已经应用于高端手机 3D 视觉。结构光基本原理是用光学衍涉器件将 VCSEL 产生的激光光束阵列复制成至上万光束,用红外 COMS 图像传感器对光束照射物体上产生光斑大小及形状进生 3D 分析,从而获得深度信息。因光束分布、光衰减及算法上的限制,目前只用在近距离的应用。。

然之前不少安卓旗舰智能手机已经搭载了 ToF 3D 摄像头,但是基本都是基于 iToF 技术。比如华为 Mate30、vivo NEX 等机型,其原理是利用 i-ToF CIS 进行相位测距,精度易受测量环境的影响,无法使用在较远的距离上。


苹果产品采用的是 dToF。与 iToF 相比,dToF 采用 SPAD(单光子雪崩二极管) 传感器阵列进行时间测距,具备低功耗、抗干扰等优势,测量精度在工作范围内相对稳定,适用于对测距精度要求高的较远距离测距场景。