3D感测等需求增长,2021年VCSEL产值将上升至18亿美金

2020年受新冠肺炎疫情拖累,各大厂原先预计推出搭载3D感测功能的高阶手机,上市时程递延,加上印度市场对中、低阶手机需求的快速增长,导致VCSEL元件于整体手机渗透率成长略有放缓,但随着Apple推出iPhone 12系列后,将有望带动新一波成长动能。

TrendForce集邦咨询旗下拓墣产业研究院观点:

1. VCSEL元件于3D感测市场现况

Apple于2018年首度推出搭载3D感测功能的iPhone X后,带动当年度整体VCSEL元件市场规模呈现蓬勃发展,年增率以倍数成长。与此同时,业界开始思考相关元件在不同场景应用的可行性,但因产品定位未明、部分零组件制作困难以及必须配合高精密算法等因素,VCSEL于2019年出现增长幅度趋缓情形,而2020年受新冠肺炎疫情影响,年增率恐将下滑至11.9%,预估产值约12亿美元。

2020下半年开始,随着新冠肺炎疫情逐步获得适度控制,以及市场步入传统旺季支撑下,终端需求也陆续复苏回稳,各大厂在2021年高阶与旗舰手机搭载3D感测功能上,VCSEL元件将逐步导入后镜头中,加上因开发自驾车所需的车用激光雷达(LiDAR)系统增多,与眼镜、医美等其他客制化商品需求增长,将促使2021年整体产值上升至约18亿美元,年增率回升到52.6%。

针对现行3D感测主要应用类型,由于Apple iPhone X应用场景蓬勃发展,带动VCSEL产业需求大爆发。目前主流市场多数仍以高阶以上手机应用为最大宗,其次则为车用激光雷达与安防监控的远端测距和物体建模等功能。整体而言,现阶段VCSEL元件市场虽受新冠肺炎疫情干扰,但随着终端需求逐步回稳,2021年有望接续增长。

2. 3D感测类型与工作原理

VCSEL元件于3D感测应用类型依据不同工作原理,大致可区分为以下2类:(1)主动投射特定图案光源,并侦测光变化的结构光(Structured Light);(2)主动投射光源,并计算飞行时间差距的飞行时间测距(Time of Flight,ToF)。

上述2种感测模式,皆需使用到由VCSEL元件所制的IR发射器,以及其他RGB相机模块与感光元件等机构,并且还需额外搭配高精密算法,从而形成各自独立3D感测的成像方法。
因成像原理与算法的个别差异,使得结构光与ToF在测量范围和精准度也略有不同。结构光适合应用于距离10公尺以内的物体侦测,并可在近距离内(0.01~1mm)获得极佳精准度;至于ToF部分,其测量范围相对较远,最远距离可达100公尺,但对最近侦测距离却只有公分等级,稍逊色于结构光。

此外,于干扰变因中,两者皆在光照与形貌变化上影响较小,但结构光容易受反光干扰,以及ToF容易遭受多重反射而造成误判。整体而言,结构光与ToF由于感测类型差异,驱使主要目标市场与应用场景也略有不同,但现阶段多数产品应用仍尚处于开发阶段。

整体而言,因目前VCSEL元件于3D感测除了多数以ToF的手机远端测距和穿戴器开关等场景,以及部分由结构光方式进行人脸辨识与安防等功能外,其余应用领域仍处于2种技术的选择与小量验证的开发阶段。

对结构光与ToF等应用发展而言,现阶段虽各自陆续推出不同使用情境,但多数产品仍有如功能性开发与算法等问题待解,后续发展趋势还有待观察。(来源:TrendForce集邦咨询)

2021 红外线感测市场趋势- 3D 感测、激光雷达、SWIR LED

出刊时间: 2021年 01 月 01 日
档案格式: PDF
报告语系: 繁体中文 /英文
页数: 170

第一章 红外线感测市场规模与 3D 感测市场规模

1.1 红外线感测市场规模

  • 报告涵盖领域
  • 2021-2025 红外线感测市场规模分析
  • 2019-2020 (E) 红外线厂商营收排名
  • 红外线感测市场- 产品功率与感测距离分析

1.2 3D 感测模块与光源市场规模分析

  • 未来 3D 感测市场机会前景
  • 未来 3D 感测市场机会分析- 应用市场别
  • 2021-2025 3D感测模块市场规模分析
  • 2021-2025 3D感测模块光源 (VCSEL/ EEL) 市场规模分析
  • 激光雷达应用市场总览
  • 2021-2025 激光雷达市场规模分析
  • VCSEL 面射型雷射 vs. EEL 边射型雷射
  • 2015-2020 VCSEL 厂商并购与投资策略,因应3D 感测市场兴起
  • 2018-2025 (E) VCSEL 产品规格价格趋势

第二章 消费型电子产品应用趋势

  • 生物辨识优缺点与价格分析
  • 2020-2021 手机生物感测市场渗透率分析
  • 红外线感测应用于手持式装置与穿戴式装置

2.1 3D 感测市场

  • 3D 感测应用市场
  • 手持装置 3D 感测功能与用途
  • 3D 感测技术总览
  • 2020-2021 3D 感测模块厂商与产品分析
  • 结构光深度相机成本与供应链分析
  • 2019-2021 结构光产品设计预测
  • 主动式双目视觉深度相机成本与供应链分析
  • 直接式与非直接式 飞时测距技术分析
  • APPLE 直接式后镜头飞时测距深度相机成本与供应链分析
  • 2020-2022 飞时测距产品设计预测
  • VCSEL 产品设计以符合人眼安全保证
  • VCSEL 检测与烧测要求
  • 2018-2020 行动装置 3D 感测机种时程与供应链分析
  • 2020-2021 行动装置 3D 感测供应链分析
  • 2020-2021 手机 3D 感测模块市场规模与渗透率分析
  • 2020-2021 行动装置 3D 感测 VCSEL 市场产值与数量
  • 2020-2021 行动装置 3D 感测 VCSEL 市场产值与数量- 依3D感测方案
  • 未来 3D 感测市场机会前景
  • 未来 3D 感测市场机会分析- 应用市场别

2.2 距离传感器/环境光传感器 vs. 1D 飞时测距

  • 2020-2021 距离传感器产品与价格分析
  • 2020-2021 屏下距离传感器产品发展趋势
  • STMicroelectronics 1D 飞时测距已进入三星 Note 20+ 供应链
  • 2020-2021 距离传感器 vs. 1D 飞时测距市场产值与数量

2.3 2.5D 脸部辨识

  • 2.5D 脸部辨识原理与产品优点
  • IR LED 产品规格价格于 2.5D 脸部辨识应用
  • 2.5D 脸部辨识市场供应链分析
  • 2021-2025 IR LED 市场产值于 2.5D 脸部辨识应用

2.4 光体积变化描记图法 (Photoplethysmography, PPG)

  • 生理参数测量 vs. 疾病分析
  • 心率与血氧光学感测原理
  • APPLE 智慧手表导入血氧浓度传感器- 产品规格分析
  • APPLE 智慧手表导入血氧浓度传感器- 供应链分析
  • PPG 供应链分析
  • 光体积变化描记图法 (Photoplethysmography, PPG) 模块设计原理
  • 2020-2021 智慧手表/手环出货分析 vs. PPG 传感器市场产值与数量

2.5 眼球追踪

  • 扩增实境 vs. 虚拟实境- 技术涵盖领域
  • 眼球追踪市场需求
  • 眼球追踪红外线产品规格与价格分析
  • 2021-2022 扩增实境市场成长关键因素分析
  • 眼球追踪市场供应链分析
  • 2021-2025 扩增实境、虚拟实境市场出货 vs. IR LED 市场产值

2.6 光学式屏下指纹辨识

  • 光学式与超声波屏下指纹辨识技术
  • OLED 光学式屏下指纹辨识技术
  • 2020-2022 OLED 光学式指纹辨识技术
  • LCD 光学式屏下指纹辨识技术

第三章 激光雷达市场趋势

  • 激光雷达产品定义
  • 全球主要激光雷达厂商列表
  • 扫描型激光雷达产品执行程序
  • 快闪型激光雷达产品执行程序
  • 扫描型激光雷达 v.s. 快闪型激光雷达厂商分析
  • 扫描型激光雷达 v.s. 快闪型激光雷达技术分析
  • 扫描型激光雷达 v.s. 快闪型激光雷达综合分析
  • 激光雷达应用市场总览
  • 2021-2025 激光雷达市场规模分析
  • 2020 (E) 激光雷达厂商营收规模分析
  • 激光雷达架构与成本分析
  • 激光雷达产品规格分析与产品价格调查

3.1 车用激光雷达市场

  • 2021-2025 车用激光雷达市场规模
  • 先进驾驶辅助系统 vs. 自动驾驶
  • 车用感测综合分析- 激光雷达、雷达、相机
  • 车用激光雷达 vs. 车用雷达市场与技术趋势
  • 自动驾驶相关厂商并购、投资与策略合作分析
  • 激光雷达使用数量分析
  • 乘用车与货车- 自动驾驶等级三与等级五激光雷达与传感器要求分析
  • 无人货车市场主要厂商分析
  • 无人巴士市场发展
  • 无人巴士市场主要厂商分析
  • 无人巴士- 自动驾驶等级四激光雷达与传感器要求分析
  • 无人驾驶出租车 (Robo-Taxi)- 自动驾驶等级四激光雷达与传感器要求分析
  • 车用激光雷达与头灯整合之优缺点分析

3.2 产业与运输激光雷达市场

  • 2021-2025 产业与运输激光雷达市场规模
  • 产业激光雷达应用市场总览
  • 工业机器人产品分析
  • 运输激光雷达应用市场总览
  • 无人搬运车 (AGV) 与自主移动式机器人 (AMR) 市场价值链分析
  • 无人搬运车 (AGV) 与自主移动式机器人 (AMR) 激光雷达与激光雷达雷射产品要求

3.3 激光雷达雷射市场

  • 激光雷达三大基本元件与市场要求
  • 激光雷达成品指标要求与光源综合分析
  • 激光雷达雷射产品优势分析与主要供应商
  • 905nm 激光雷达雷射产品分析
  • 905nm vs. 1,550nm 激光雷达雷射产品优点与应用领域
  • 光侦测器分析
  • 1,550nm 光侦测器分析
  • 2021-2025 激光雷达雷射市场产值- 应用别与光源别分析
  • 2019-2020 (E) 激光雷达雷射厂商排名
  • 激光雷达雷射与光侦测器厂商列表

第四章 车内感测市场趋势

  • DMS 驾驶监控系统 vs. OMS 乘员监控系统的重要性
  • 2022年新车将强制配置 DMS 驾驶监控系统 vs. OMS 乘员监控系统
  • DMS 驾驶监控系统 vs. OMS 乘员监控系统- 感测方式分析
  • 车厂先进驾驶辅助系统整合 DMS / OMS 功能
  • DMS 驾驶监控系统 vs. OMS 乘员监控系统- 功能分析
  • DMS 驾驶监控系统- 产品导入设计
  • DMS 驾驶监控系统- 实际规格分析
  • OMS 乘员监控系统- 产品导入设计
  • DMS 驾驶监控系统 vs. OMS 乘员监控系统- 整合感测要求
  • 2020-2021 红外线光源 (IR LED / VCSEL) 产品规格与价格分析
  • 2021-2025 红外线光源 (IR LED / VCSEL) 市场产值于 DMS / OMS 应用
  • DMS 驾驶监控系统 vs. OMS 乘员监控系统 市场价值链分析
  • DMS 驾驶监控系统 vs. OMS 乘员监控系统市场供应链分析

第五章 短波红外线 LED vs. 宽带红外线 LED 市场趋势

5.1 短波红外线 LED 市场趋势

  • 短波红外线 (Short Wave InfraRed; SWIR) 产品定义与市场优势
  • 短波红外线应用市场- 依波长别
  • SWIR LED 磊晶与芯片技术挑战分析
  • SWIR LED 产品规格与价格分析
  • 短波红外线影像感测元件分析
  • 2021 机器视觉 (高光谱成像) 市场趋势
  • 机器视觉 (高光谱成像) 应用市场机会
  • 机器视觉 (高光谱成像) 市场应用案例分析- 1
  • 机器视觉 (高光谱成像) 市场应用案例分析- 2
  • 机器视觉 (高光谱成像) 市场应用案例分析- 3
  • 机器视觉 (高光谱成像) 市场应用案例分析- 4
  • 机器视觉 (高光谱成像) 市场供应链分析
  • 非侵入式血糖监测市场可能性
  • 非侵入光学式血糖量测技术
  • SWIR LED 市场机会与潜在客户列表

5.2 宽带红外线 LED 市场趋势

  • 光谱感测市场总览
  • 光谱感测产品定义
  • 光谱感测- 宽带红外线 LED 产品趋势
  • 光谱感测- 多光谱传感器
  • 光谱感测市场案例分析
  • 光谱感测市场于手机应用的可能性分析
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