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根据市场研究公司Allied Market Research发布的《全球3D相机市场——规模、行业分析、趋势、机遇、成长和预测》报告，可生成3D内容的成像技术，如相机、扫描仪、智能手机等的市场预计到2020年将达到76亿美元的销售，市场的增长将主要被智能手机拉动。
预计到2020年，在地区方面，亚太市场份额约35%，高于北美地区的30%；在技术方案方面，预计双目立体视觉份额约40%，TOF份额33%，结构光份额27%；在产品方面，智能手机+平板+PC的市场份额约为60%，专业市场约为30%。
预计2020年移动端3D视觉将达到百亿美元市场规模
如果只考虑智能手机端3D视觉市场的话，根据权威机构IDC的预测，2017-2020年全球智能手机出货量分别为15.2、15.8、16.5、17.0亿部，其中苹果手机出货量预计分别为2.24、2.35、2.46、2.58亿部，其余为安卓手机。
在苹果手机方面，根据IHS的预测，2017年iPhone 8销量预计为4500万部左右（另外两款iPhone 7S/7S Plus合计销量为4000-5000万部），目前已知信息iPhone 8将配备前置3D摄像头，因此2017年苹果手机前置3D视觉渗透率约为20%，我们预计到2020年苹果手机都将配有前置3D视觉；在后置3D视觉方面，预计从2018年的苹果手机开始装配，到2020年渗透率有望达到70%。
根据台湾供应链和科技时报的信息，预计大规模量产之后，2017年前置结构光3D摄像头硬件成本在15美元左右，随着3D摄像头的普及，规模效应将逐渐显现，预计到2020年硬件成本变为8美元左右；后置TOF时间光3D摄像头由于在硬件方面比结构光方面简单，因此成本略低，预计2017年成本约为11美元，预计到2020年硬件成本将变为6美元左右。
经过我们的计算，2020年全球智能手机端3D视觉硬件市场规模将到达99.25亿美元，其中苹果手机为31.48亿美元，安卓手机为67.77亿美元；前置结构光3D视觉市场规模为66.78亿美元，后置时间光3D视觉市场规模为32.47亿美元。
无论是结构光方案，还是TOF方案，主要的硬件包括四部分：TX红外发射部分、RX红外接收部分、可见光摄像头、3D图像处理芯片。与TOF不同的地方在于，结构光方案需要在发射端添加晶圆级光学透镜（WLO）与衍射光栅（DOE）。
根据我们前文的分析，苹果在新一代iPhone 8中采用的3D视觉方案明确将为前置结构光方案，随后几年有可能逐渐加入后置TOF方案，因此，我们将重点分析移动端3D视觉结构光方案。
目前智能手机普遍至少配有两颗可见光摄像头（一颗前置、一颗后置），所以智能手机搭载3D视觉之后，并不需要额外增加可见光摄像头，直接利用手机上已有的摄像头即可。
因此，3D视觉并未给可见光摄像头带来新的增量，增量在于TX发射端、RX接收端、3D图像处理芯片和系统模组组装四个方面。
由于目前移动端3D视觉还未大规模量产，相应器件的成本高，根据产业链信息（如旭日大数据、手机报等），随着苹果即将大规模应用3D视觉，相应器件的成本有望受益于规模效应而进入合理价格区间。
预计2017年苹果采用的移动端3D视觉结构光产品的成本约为15美元，其中，3D图像芯片3美元左右，TX发射端约7美元，RX发射端约3美元，系统模组组装2美元左右。
我们将整个3D视觉结构光方案产业链汇总如下：
（一）整体技术方案
在整体技术方案方面，苹果自收购结构光先驱Primesense之后，便不再对外输出技术，基于Primesense在3D视觉方面的积累，近年来致力于实现小型化、低功耗、精度更高的3D视觉产品。
目前全球范围内掌握结构光核心技术（特别是核心算法方案）的公司不多，除了Primesense之外，还有英特尔、以色列Mantis Vision（欧菲光2015年投资500万美元，2016年形成战略合作）等少数几家公司。
国内方面，目前致力于3D视觉结构光方案的初创型公司包括图漾科技、奥比中光、华捷艾米等，具体产品的技术水平还有待市场检验。
（二）3D视觉图像处理芯片
Primesense拥有自行设计3D图像处理芯片的能力，并且已经成功应用到Kinect1代结构光方案中，因此，我们判断苹果3D视觉结构光方案将继续采用Primesense的芯片方案。
该芯片具有较高的技术壁垒，尤其是算法层面的要求较高，需要根据3D视觉方案处理深度信息，目前全球范围内可以提供该类产品的公司为少数几家芯片巨头，包括意法半导体、德州仪器、英飞凌等。国内方面还未见相关产品和供应商。
（三）TX红外发射部分
1）VCSEL红外光源
根据Lumentum在17年二季度的财报会议，其消费级VCSEL产品订单从上季度的500万美元大幅跃升至2亿美元，根据美国和台湾产业链（如BI、科技时报等）的信息，订单主要来自于苹果公司。
我们判断Lumentum将为苹果新一代iPhone8提供3D相机中的VCSEL器件，而是将是主力供应商。除了Lumentum之外，II-VI公司也在苹果供应链之列，同时菲尼萨也有望加入。
由于VCSEL具有非常高的技术壁垒，其器件的功耗、响应速度、稳定性都存在很高的设计难度，因此，目前全球范围内具有VCSEL设计能力的公司主要为欧美光通信器件巨头。国内方面光迅科技、华芯半导体具备中低端VCSEL的设计能力，长春光机所在VCSEL技术研发方面有一定竞争力。但是整体而言，国内公司与海外巨头相比差距较大。
在VCSEL制造与代工方面，由于VCSEL主要材料为GaAs（掺杂In、Al等），在工艺方面与化合物半导体类似，国外目前主要的供应商为台湾宏捷科、稳懋，其中Lumentum的代工合作方为稳懋。国内方面三安光电正积极布局化合物晶圆制造，我们认为其未来有望切入VCSEL代工领域。
2）DOE衍射光栅
在苹果公司方面，根据台湾产业链（中时电子报和Digitimes等）的信息，苹果3D视觉结构光用DOE将由Primesense自行设计、台积电提供pattern加工、精材提供器件封装、采钰提供ITO材料。
目前具有先进DOE设计与制造的公司不多，全球范围内主要供应商有德国CDA、法国Silios、德国Holoeye等，特别是在移动端微小型器件方面还未见相关产品。根据台湾科技媒体中时电子报的分析，高通目前正积极研发3D视觉结构光方案，在DOE和WLO方面，将采用Himax奇景光电的方案。国内方面，目前未见具有移动端DOE设计与加工能力的公司。
3）WLO晶圆级光学透镜
为了将3D视觉产品应用到移动端消费电子产品上，采用WLO工艺制造的晶圆级光学元件（如扩束元件、准直元件、投射透镜等）对于压缩发射端体积非常重要。
在苹果3D视觉结构光方案中，根据美国产业链（TechCrunch等）的信息，Heptagon（已被AMS奥地利微电子收购）将提供TX发射端WLO晶圆级光学透镜，并且Heptagon已经在WLO设计领域积累了众多专利，技术实力强。此外来自台湾的Himax奇景光电也是未来潜在供应商。
国内方面，半导体封测厂华天科技和晶方科技在WLO方面布局较早，主要提供WLO后段加工技术，特别是华天科技具备成熟的加工能力。
（四）RX红外接收部分
1）红外CMOS芯片
由于目前3D视觉刚刚起步，不同厂商采用的图像识别方案不同，对红外CMOS的要求（如分辨率、响应速度等）不同，因此在3D视觉方案中所需的红外CMOS需要特制。目前，红外CMOS传感器供应商主要包括意法半导体、奇景光电、三星电子、富士通、东芝等公司。
根据Yole的分析，意法半导体已经开发出了可能用于iPhone 8的3D成像红外传感器，将于17年下半年开始大规模为苹果提供红外CMOS图像传感器。该芯片将由意法半导体设计、台积电代工、同欣电提供晶圆重组（RW）。
国内方面，目前涉足红外CMOS传感器的公司不多，思比科公司布局较早，可提供200万、500万高红外灵敏度专用CMOS图像传感器，技术比较成熟。
2）近红外窄带干涉滤色片
在3D视觉产品中，为了减少环境可见光线的干扰，普遍采用窄带干涉滤色片。目前近红外窄带滤色片主要采用干涉原理，需要几十层光学镀膜构成，具有更高的技术难度，因而比传统截止型滤色片的价值高。
