光鑒科技把手機(jī)“齊劉海”做更小、更低功耗

iPhoneX推出基于結(jié)構(gòu)光深度傳感器的FaceID功能后，安卓手機(jī)陣營(yíng)開始快速跟進(jìn)，當(dāng)前不少公司看重這一機(jī)遇，在研發(fā)可用于移動(dòng)端的深度相機(jī)，投影部分多采用了與iPhoneX類似的“VCSEL+DOE”方案。但投影部分受制于VCSEL陣列等關(guān)鍵元器件的供應(yīng)量問題，短期內(nèi)在技術(shù)上準(zhǔn)備好的情況下，或許仍然存在合格量產(chǎn)的放量問題，或成本高企不下。

我們近期接觸的光鑒科技，則在技術(shù)上另辟蹊徑，采用市面上成熟的元器件，結(jié)合自有專利的光學(xué)技術(shù)，打造移動(dòng)端深度相機(jī)，實(shí)現(xiàn)低成本、更小尺寸、更低功耗、更容易大批量產(chǎn)受上游供應(yīng)的限制小，將于近期推出面向手機(jī)市場(chǎng)的樣品。

iPhoneX的齊劉海很多人已不陌生， iPhoneX的3D深度相機(jī)采用的是結(jié)構(gòu)光技術(shù)，在傳統(tǒng)攝像頭基礎(chǔ)上增加紅外光源、光學(xué)組件、紅外傳感器等器件。紅外光源則是其中最為關(guān)鍵的部分之一。

蘋果使用了VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔面發(fā)射激光器）陣列作為紅外光源，每一顆VCSEL陣列芯片由三百多個(gè)激光器不規(guī)則排布組成，發(fā)出特定波長(zhǎng)的近紅外光束，經(jīng)過Beam Shaper（光束整形器）形成橫截面積較大的、均勻的準(zhǔn)直光束，再經(jīng)過DOE衍射光學(xué)元件形成特定的光學(xué)圖案，在目標(biāo)物體上打出3萬(wàn)多個(gè)特征點(diǎn)，依此推算出深度信息。

團(tuán)隊(duì)分析，蘋果之所以依然選擇“VCSEL+DOE”方案主要是因?yàn)闅v史原因，其在2013年時(shí)就收購(gòu)了PrimeSence，沿襲了PrimeSense基于DOE的結(jié)構(gòu)光技術(shù)方案。蘋果在解決供應(yīng)鏈產(chǎn)能問題上的巨大資金投入的能力以及全面的專利保護(hù)，對(duì)于安卓陣營(yíng)真正長(zhǎng)期普及使用這套方案造成很難繞開的障礙。

這一結(jié)構(gòu)在非移動(dòng)端產(chǎn)品上已有不少應(yīng)用，但將幾百個(gè)激光器放到一個(gè)手機(jī)芯片上，且保證所有激光器有良好的一致性，且任意一個(gè)激光器都不出問題，難度則大幅提升，因此適用于移動(dòng)端且可以量產(chǎn)的VCSEL供應(yīng)商則寥寥無(wú)幾。2017年第三季度時(shí)僅有Lumentum一家，早期拿到蘋果3.9億美元投資的Finisar 也一度陷入量產(chǎn)難題。

在蘋果壟斷了全球絕大部分VCSEL供應(yīng)鏈產(chǎn)能的情況下，2018年市面上Lumentum、Finisar、AMS、II-VI可以釋放的產(chǎn)能依然有限，這意味著基本無(wú)法滿足安卓手機(jī)陣營(yíng)的全面放量需求，其成本的居高不下也意味著除了旗艦機(jī)型，一般的中端機(jī)型將難以承受。Qualcomm（高通）和Himax Technologies（奇景光電）合作的3D深度相機(jī)方案量產(chǎn)也基本在2018年第一季度后。

曾在加州大學(xué)伯克利分校研究納米光學(xué)技術(shù)的光鑒科技創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)，看重這一機(jī)會(huì)，確定了采用市面上成熟的元器件，結(jié)合自有專利技術(shù)，開始打造另一套移動(dòng)端深度相機(jī)的方案。

團(tuán)隊(duì)測(cè)算，使用這一技術(shù)方案，不僅可以解決量產(chǎn)受制上游產(chǎn)能的問題，且可以用iPhone“齊劉海”一半的投射出口尺寸穩(wěn)定打出5萬(wàn)-7萬(wàn)個(gè)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)2倍的精度（團(tuán)隊(duì)表示，實(shí)際產(chǎn)品系列里已經(jīng)能夠做到打出16萬(wàn)個(gè)點(diǎn)，數(shù)倍領(lǐng)先于iPhoneX的精度），同時(shí)可以做到成本大幅降低；而如果VCSEL+DOE方案要跟進(jìn)這個(gè)指標(biāo)，意味著要繼續(xù)增加VCSEL陣列的激光器數(shù)量，這對(duì)于激光器供應(yīng)商是難度非常高的提升要求。另外，這一方案繞開了“VCSEL+DOE”方案潛在的專利授權(quán)問題，潛在客戶未來不會(huì)有專利方面的風(fēng)險(xiǎn)。

這套采用成熟元器件加納米光學(xué)的技術(shù)方案，來自于團(tuán)隊(duì)在加州大學(xué)伯克利分校時(shí)的研究以及實(shí)踐。但因?yàn)樯婕暗缴虡I(yè)機(jī)密，暫未透露詳細(xì)細(xì)節(jié)。創(chuàng)始人朱力告訴36氪，這一技術(shù)此前已在其他產(chǎn)品中得到驗(yàn)證，但此前未應(yīng)用于移動(dòng)端；目前團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在中美兩地申請(qǐng)了專利，熟悉這一方案的成員基本都已加入光鑒科技。

光鑒科技的核心創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)均為清華大學(xué)電子工程系本科、加州大學(xué)伯克利大學(xué)博士背景的幾位好友兼校友組成，其中包括了解深度相機(jī)以及VCSEL等激光器芯片的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)的資深人士。現(xiàn)階段，光鑒科技組建了10人左右的團(tuán)隊(duì)，研發(fā)為主。除了創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)外，已經(jīng)有算法、電子、光學(xué)、機(jī)械等多領(lǐng)域業(yè)界經(jīng)驗(yàn)豐富的初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)組建完成，每一個(gè)成員在本職工作上都有著十幾年以上的工作經(jīng)驗(yàn)。公司同時(shí)擁有自己的顧問科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，包括美國(guó)工程院院士、加州大學(xué)伯克利分校工程院副院長(zhǎng)、以及清華大學(xué)電子工程系系主任。

目前團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成樣機(jī)的研發(fā)。朱力表示，其使用的元器件供應(yīng)商基本都位于國(guó)內(nèi)，比如所使用的激光器目前國(guó)內(nèi)多家公司的產(chǎn)能可以達(dá)到每月百萬(wàn)片量級(jí)。

手機(jī)產(chǎn)業(yè)對(duì)產(chǎn)品的可靠性、可量產(chǎn)性都有很高的要求，這意味著獲得首個(gè)客戶并與其合作進(jìn)行落地的過程可能并不容易，尤其是在蘋果已經(jīng)驗(yàn)證了“VCSEL+DOE”方案可能性的情況下。團(tuán)隊(duì)表示，目前團(tuán)隊(duì)已在與手機(jī)廠商接觸，團(tuán)隊(duì)此前在知名消費(fèi)電子產(chǎn)品公司負(fù)責(zé)類似產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)，有助于獲得來自手機(jī)廠商的合作意向，若達(dá)成Design In合作有望在半年到9個(gè)月時(shí)間內(nèi)完成模組的量產(chǎn)。

長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，光鑒科技的方案還會(huì)面臨與“VCSEL+DOE”方案的競(jìng)爭(zhēng)問題。團(tuán)隊(duì)分析，目前受制于VCSEL產(chǎn)能問題，團(tuán)隊(duì)若能及時(shí)完成研發(fā)和量產(chǎn)則有可能把握住時(shí)間窗口；后期因?yàn)槌杀靖停聊婚_口更小，使得手機(jī)廠商可以將3D深度相機(jī)適用于中端機(jī)型；同時(shí)可以幫助手機(jī)廠商避免在海外市場(chǎng)的專利問題。

光鑒科技成立之初即獲得北極光創(chuàng)投天使輪投資，公司尋求在算法、電子、光學(xué)方面的中高端技術(shù)人才以及手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈人才加入。