指纹识别的算法 对3D和vcesl产业做一个超详细的科普(9)

综上我们认为，VCSEL器件经过在光通信应用领域多年发展而得的“小型化+低成本+低功耗+高质量”使得其成为消费电子领域激光光源的首选方案！

6、激光大时代即将来临：iPhone引领之规模化量产后激光应用开启潘多拉魔盒

进一步判断认为，随着苹果新机型的创新应用量产之后，将带动消费级市场的全面启动：1）一方面，以华为、OPPO、VIVO、三星等为首的高端机型第二梯队将快速响应与普及。2）另一方面，激光器量产供应链形成之后将带动产品价格的全面平民化，AR眼镜、智能驾驶雷达等一系列颠覆式应用将彻底从概念化小众市场得到快速普及。

AR最核心技术在于光学，尤其是激光技术！无论是手势识别、三维重构还是成像，光学技术都是决定性基础。我们从目前几款主流产品拆解及技术原理进行分析。

HoloLens相比以往任何设备的强大之处，在于其能够实现对现实世界的深度感知并进行三维建模。HoloLens拥有拥有一组四个环境感知和一个深度，环境获得周围图像RBG信息，深度则利用TOF技术获得视觉空间深度图（Depth Map）并以此重建三维场景、实现手势识别。

除了3D摄像模块，就是最关键的光学成像模块。目前来看，HoloLens配备两块光导透明全息透镜，虚拟内容采用LCoS（硅基液晶）投影技术，从前方微型投影仪投射至光导透镜后进入人眼。

LCOS（液晶覆硅技术）是小型化AR头显的关键技术之一。三片式的LCOS成像系统，首先将投影光源发出的白色光线，通过分光系统系统分成红绿蓝三原色的光线，然后，每一个原色光线照射到一块反射式的LCOS芯片上，系统通过控制LCOS面板上液晶分子的状态来改变该块芯片每个像素点反射光线的强弱，最后经过LCOS反射的光线通过必要的光学折射汇聚成一束光线，经过投影机镜头照射到屏幕上，形成彩色的图像。在Hololens中，靠近鼻梁处的两处发光点就是LCoS微型投影仪所在处。目前在投影光源上主要有LED和激光两种方案，由于激光在光束质量、亮度、功耗和使用寿命上无可比拟的优越性，我们认为其将是未来的发展方向。

另一款主流AR产品Meta同样采用了基于TOF的3D技术以及利用基于半反半透镜的投影技术进行成像。

Meta的3D模块由一对高清和一个红外探测器组成，利用TOF技术获取图像深度信息，能够实现势识别、QR码（二维码的一种）跟踪、特征跟踪、惯性测量单元等核心功能。

Meta的成像方式则是基于半反半透镜的投影技术，造型极其紧凑的投影仪藏在镜框内，左右各有一个。由LED光源将半透式LCD上的影像投射到半反半透膜上，然后发射进人眼进行成像，从而提供立体视觉。

以色列Lumus的AR眼镜也采用了微型投影技术，成像关键部件由微型投影仪、光导元件（LOE）和反射波导组成。植入眼镜的微型投影仪（例如激光投影）将图像画面进行投放，通过光导元件、反射波导形成全反射。

我们认为，微投成像和3D摄像是未来AR产业两大核心技术，以VCSEL为代表的半导体激光器件将成为AR光学技术的最基础部件，引领消费电子光学时代到来！

随着投影显示技术的发展，对投影系统的亮度、解析度、色彩丰富性的要求将会越来越高，光源作为投影系统的重要部件，其发光特性将直接决定投影系统质量。激光光束色度、照度高度均匀，具有亮度高、单色性好、波长固定等传统光源无可比拟的优势，未来取代LED成为微型投影模块、投影仪、投影电视等设备光源将是大概率事件。

目前，激光显示技术主要有三基色纯激光、荧光粉+蓝光、LED+激光混合光源三种技术，对比来看，三基色纯激光优势较为明显。

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