未来数码相机还能看多远,该向何处发展?

    2020-04-16 16:06
    头豹研报

    2020年中国生物识别滤光片行业概览

    2022-03-02

    全文字数:3215字,精读时间:6分钟


    生物识别技术的应用下,硬件配套措施是否能满足技术创新需求?

    生物识别滤光片与生物识别滤光片的透过频段相反,仅允许特定频段红外光通过,保证智能手机、AR/VR设备等能够获取特定频段红外光所携带的3D景深信息,以实现3D人脸识别、手势识别等生物识别功能。目前,在生物识别滤光片领域,中国欧菲光、信利光电、水晶光电等中国厂商也纷纷布局生物识别滤光片等领域。多家中国厂商加大对生物识别滤片及配套滤光片的投入,例如信利光电计划投资4.3亿元年产虹膜识别模组1,200万件。


    生物识别滤光片如何高效辅助传感器识别人体特征?

    电子设备为获取物体的位置和景深信息,需要以特定波长的红外光作为传感的媒介,因此需要去除太阳光中含有的干扰频段的红外线,保留地表太阳光中较为薄弱的特定频段红外光(例如940nm)。生物识别滤光片的使用可允许上述特定频段的红外光通过,因此也称为窄带滤光片。

    生物识别滤光片属于精密光电薄膜元器件之一,其主要原理是通过特殊的光学设计实现特定波段光源的高透射或高反射效果,帮助终端产品完成生物信息的提取、筛选和转化以及3D景深信息的获取。并帮助电子产品完成生物信息的提取、筛选和转化以及3D景深信息的获取。生物识别滤光片具有高精度、高稳定性、更耐用等特点,其主要用于实现智能手机、平板电脑、可穿戴设备、自动驾驶上的虹膜识别、3D人脸识别、手势识别功、手势识别、3D建模等一系列体感交互功能。

    随着高端智能手机启用虹膜识别、3D人脸识别、手势识别等生物识别功能的增加,智能手机对前置近红外传感器的需求明显增加,而上述功能的实现未来将愈加依赖于生物识别滤光片。因此,未来基于生物识别滤光片为主的新型体感交互方式是消费类电子产品发展的必然趋势

     

    如何将生物识别技术快速运用到当下智能手机中?

    生物特征识别技术主要通过对生物特征进行采样,并将提取的生理特征转换为数字编码,进一步将这些编码组合成数码信息。智能产品常用的生物识别的特征包括手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等,行为特征包括签名、声音、按钮强度等。因此,生物特征识别技术与传统的认证技术相比具有很大的优势。

    基于上述身体特征,下游厂商目前已研发出多种生物特征识别技术,例如手部识别、指纹识别、人脸识别、语音识别、虹膜识别、签名识别等。生物特征识别技术可广泛应用于政府、军队、银行、社会福利机构、电子商务、安全和国防等领域。随着生物识别滤光片的大规模运用,高端智能手机启用虹膜识别技术、3D人脸识别技术、手势识别技术等生物识别技术,导致智能手机对前置近红外传感器的需求明显增加。

     

    生物识别技术为主体,滤光片如何快速发展?

    生物识别滤光片行业所处细分行业价值链中,上游主体为原材料生产厂商,主要原材料包括D263T光学玻璃、蓝玻璃、光学水晶和SiO2、TiO2等。

    生物识别滤光片行业中游参与者为生物识别滤光片提供商和镜头模组厂商,生物识别滤光片提供商采用上游原、辅材料生产生物识别滤光片等光学光电子元器件产品,供应给镜头模组厂商,镜头模组厂商采用生物识别滤光片提供商生产的生物识别滤光片制造各类镜头模组,最终提供给下游终端客户。

    生物识别滤光片行业下游主体为各类终端产品生产厂商,中游的生物识别滤光片最终提供给下游生产消费类电子等终端产品。生物识别滤光片和智能手机、平板、数码相机等下游产品的镜头组是一对一的匹配关系,未来生物识别滤光片的发展前景和市场容量同这些下游产品的发展趋势密切相关

     

    智能手机换代需求明显,生物识别滤波片能否完美匹配需求?

    在智能手机全面屏的趋势下,3D人脸识别、虹膜识别等技术已成为高端智能手机实现全面屏的主流解决方案。苹果、三星、华为、OPPO、VIVO和小米等智能手机厂商积极布局3D人脸识别领域,随着全面屏手机渗透率的提高,生物识别滤光片的市场需求将大幅提升。

    生物识别滤光片行业规模增长迅速原因包括:(1)随着收入和消费水平的提升,消费者对性能更高、创新功能更多的消费类电子产品需求日益增加,生物识别技术作为消费类电子产品的发展方向,广泛应用于智能手机虹膜识别、3D人脸识别、手势识别以及AR/VR等领域;(2)未来双摄、三摄成为高端智能手机的标配,随着智能手机朝着三摄、多摄的方向发展,进一步加大智能手机摄像头模组及生物识别滤光片的市场需求。中国生物识别滤光片市场规模(以销售额计)从2015年的7.1亿元增长到2019年的16.8亿元,复合增长率达到34.1%。中国生物识别滤光片在下游终端采购量不断增加等因素驱动下,生物识别滤光片产能规模将不断扩张。


    窄带滤波片需求放缓,生物识别滤波片如何打破行业瓶颈

    应用范围不断扩张

    随着科技不断创新,以体感识别为核心的生物识别滤片将会极大的应用在各个科学领域,例如虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别,在三星、苹果等企业的推动下,虹膜识别技术逐步走向消费市场。生物识别作为快速发展的新兴产业,将带动核心元器件生物识别滤光片的发展,并为其创造更多的市场空间

    此外,更多下游终端企业将会加强智能硬件核心关键技术创新,其中包括AR/VR技术。根据数据显示,2019年独立AR设备出货量为500万件,独立VR设备出货量为4,700万件。综上所述,未来随着应用范围的不断扩张,生物识别滤片将会极大地运用在以不同技术为背景的科学领域中。

    圆晶级发展

    手机镜头是一个微型光学模组,一个手机光学模组包含10-20个配件,传统的工艺是单个模块加工,在生产和组装的过程中需要大量的人力资源,若使用晶圆级的加工技术来加工镜头,则可使生产和组装过程实现完全的自动化,生产完成后再将晶圆切割成单个的镜头,从而可极大的降低镜头模组的生产成本。由于其加工工艺类似于半导体加工工艺,因此,称为晶圆级镜头加工工艺。晶圆级生物识别滤光片目前受工艺、技术、市场需求所限,主要用于替代像素较低的手机前置摄像头。

    未来生物识别滤光片圆晶级发展需求将会随着智能手机应用范围的扩张而不断增加。由于智能手机镜头未来趋向于便携化方向发展,因此,滤光片圆晶级发展是生物识别滤光片未来发展的必然趋势,晶圆级滤光片可结合光刻等半导体工艺技术,提高生物识别滤光片生产的自动化程度并有效地减少人力成本,可进一步实现生产由人力密集型向技术密集型转变。其主要发展趋势是生物识别滤光片的工艺升级、手机镜头模组厂商的工艺更新以及表面缺陷在20μm及以下的生物识别滤片的快速发展。


    深度见解:以5G为核心的新基建下,生物识别滤光片蓄势待发

    2020年,中国针对新冠疫情带来的影响,将启动新一轮5G基础建设,5G基础建设将进一步加大网络基础设施的建设,包括5G网络覆盖范围扩大和网络提速、推进5G研发应用、推动5G网络商用部署等。5G基础建设的大规模推广能够满足智能家居、超高速通信、超高清视频、工业自动化、无人驾驶、AR/VR等多个领域的规模部署和创新需求。

     

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