作為光學市場中的一個重要技術，3D TOF與終端手機之間的關係也越發“親密”，而明年它們之間的關係可能愈發緊密。
昨日，一位業內人士向筆者透露，“今年下半年，3D TOF技術在手機端的用量應該不會太多，但有幾款機型將會搭載這一技術，而明年3D TOF或將進入較大規模應用。”
對於這一言論，筆者從分析和vcsel相關人士獲知，3D TOF明年在手機端的應用會逐步增多，尤其是在後置應用上。
3D TOF或將進入大規模應用
在全面屏及人臉識別的融合之下，光學市場中幾大新技術營運而生，縱觀3D TOF技術，從6月份宣佈具備量產條件到8月份OPPO R17 Pro正式商用，而TOF在手機端的應用才剛剛開始。
據瞭解，今年下半年vivo還將發佈一款帶有前置TOF的新機，而除了vivo外，今年下半年還將有搭載3D TOF的新機出爐，與此同時，從供應鏈反映的情況看，明年這一技術在手機端的應用有望進一步提升。
筆者獲悉，讓手機從平面視覺到立體視覺，目前行業中有三種主流的3D視覺技術，其中包括雙目立體視覺方案、3D結構光方案和TOF方案。雙目立體視覺方案屬於被動採集方案，3D結構光方案和TOF屬於主動採集方案。
而主動採集方案再針對應用場景的細分，3D結構光適用於近距離的3D信息採集，而TOF適用於相對遠距離的3D信息採集，該方案的應用範圍和想象空間也更廣，而外界開始廣泛關注TOF方案的時間，可能還要回溯至今年6月份在上海舉行的MWCS 2018上。
根據早前的資料，TOF技術相當於在傳統的2D XY軸的成像基礎上，加入了Z軸方向的深度信息，最終可以生成3D的圖像信息，所以對於所生成的3D圖像信息精度的評判維度，要加入Z方向也就是縱向的精度，這也正是所有3D成像技術的關鍵。
不過從市場應用端來看，3D攝像頭的方案主要集中在結構光和TOF方案，而筆者瞭解到，3D結構光的原理，是發射衍射光斑到物體上，傳感器接收到發生形變的光斑，從而根據光斑形變的量來判斷深度信息，它所發射的衍射光斑在一定距離外能量密度會降低，所以不應用於遠距離的深度信息採集。
而TOF技術發射的不是散斑，而是面光源，所以在一定距離內，TOF的光信息不會出現大量的衰減，同時TOF感光元件的Pixel非常大，達到了10um，對於光的採集有足夠的保障，理論上只要提高發射端的功率，TOF的使用距離會非常遠。
基於此，未來後置TOF可能會更流行，與此同時，據《經濟日報》表示，明年蘋果發佈的iphone有望升級為三後置攝像頭的配置，而除了表現更強之外，明年的新款iphone還或將搭載TOF 3D識別技術。
若這一消息屬實，那麼未來TOF的發展空間可想而知。
後期雙攝+TOF的方案或持續擴散
上述的一位消息人士繼續表示，“後期，三攝在手機上的應用會增加，而雙攝+TOF的方案可能會愈加流行。”
而對於手機攝像頭的發展趨勢，另一位攝像頭模組廠商相關人員給予了自己的看法，其認為，前置攝像頭還將以小型化為主，而後置像素可能會降低。
不過，有意思的是，筆者從供應鏈處獲悉，今年年底國內某品牌或將推出一款屏下攝像頭的新品。
而對於TOF方案，有調研機構表示，預計未來TOF將成為主流，其優點是體積小，價格便宜，而如果未來更多手機廠商將使用TOF模組，混合式鏡頭使用可能性會下降，因為TOF發射端鏡頭可以僅使用塑料鏡頭。
據瞭解，TOF有五大核心硬件單元，其中包括紅外發射單元、光學透鏡、成像傳感器、控制單元及核心算法計算單元。
其中紅外發射單元包括Vcsel發射器、Diffuser（擴散器）。Vcsel發出的是脈衝方波，波長為940nm，該波長的紅外光是非可見光，同時在光普中的量最少，可以避免環境光的干擾。由於Vcsel發射出的光源，還會通過Diffuser將光調製成均勻的面光源，再發射出去。
光學透鏡用於匯聚反射回來的光線，在光學傳感器上成像，不過與普通光學鏡頭不同的是，這裡需要加一個窄帶濾光片來保證只有與發射的光信號波長相同（即940nm）的光才能進入，這樣做的目的是抑制非相干光源減少背景噪聲，同時防止傳感器因外部光線干擾而過度曝光。
成像傳感器與一般相機的感光元件類似，用來接收反射回來的光，並在Sensor上進行光電轉換，不過由於TOF的原理，Sensor的感光時間非常短，達到了納秒級別，所以單像素尺寸比一般相機的大很多，比如：目前RGB在用的pixel size為1um，而OPPO R17 Pro的TOF Sensor的pixel size為10um。
而控制單元即為激光發射器的驅動IC，它能夠驅動激光用上限達到100MHz的高頻脈衝驅動，同時消除各類干擾，保證驅動波形是完美的方波，上升沿和下降沿時間在0.2ns左右，從而有效保障高精度的深度精度的提取。
迴歸至TOF這一技術，若該技術明年進入大規模應用，從產品的幾大核心器件看，Vcsel、濾光片將成為其中最主要的受益者。
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