发射（LDM）：高端光源被锁定准直镜头 heptagon 拥有专利

2017-03-17 05:48

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导读：发射（LDM）：高端光源被锁定准直镜头 heptagon 拥有专利。发射端主要由点光源 VCSEL、准直镜头和扩散片 DOE 构成。

参考《2016-2022年中国电光源行业深度研究及十三五发展策略分析报告》
发射端主要由点光源 VCSEL、准直镜头和扩散片 DOE 构成。大致原理是 VCSEL 发出 940nm 点激光之后通过准直镜头矫准为线性激光，线性激光照射在 DOE 上发生衍射，形成近千个具备调制信息的光斑（lighting code）。由于扩散片对于光束进行散射的角度（FOV）有限，所以需要光栅（见下图）将散斑图案进行衍射“复制”后，扩大其投射角度。这种“复制”效果被称为光学卷积，能得到所需透射角度的散斑。

VCSEL 光源：小型化、转换效率高

红外光常被用于 3D 成像，发射红外线的光源可以是 LED 或激光。VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔体表面发射激光器），具备体积小、光电转换效率高、精度高、低成本、窄波瓣等特性，成为最适合消费电子使用的光源。波长一般选取 940nm。

目前主流的 VCSEL 供应商是 Lumentum、II-VI 和 Finisar，不排除都已经被顶级客户深度绑定的可能，我们估计，单个 VCSEL 的成本在 1.5-2 美金。

准直镜头：WLO 工艺，大部分专利被 heptagon 掌握

利用光的折射原理，将波瓣较宽的衍射图案校准汇聚为窄波瓣的近似平行光。目前大部分专利都掌握在 heptagon 收购的 mesa 手上。该镜头是利用 WLO 的工艺制程，我们判断是 4P 的结构。其分为上下两片的结构，其中每片中间是滤光片，由类似于水晶光电的镀膜厂在白玻璃上镀完 AR 膜以后交给 heptagon，后者在玻璃上利用晶圆级工艺上下生长出 replication material，并加工成透镜的形状，最后将两片滤光片粘合并切割，完成 WLO 工艺的制作。

不同于普通的 lens，一片 8 寸的白玻璃可以切割成数千颗准直镜头，而利用 WLO 工艺可以有效降低制造成本。相对普通的手机摄像头 lens，其缺点在于不能调焦，但是 LDM 本身只需要将定点的点光源转换成线光源即可。经过我们调研，单颗准直镜头成本在 2-3 美金。

4.2.3 DOE 扩散片：门槛高，供应商较多

DOE 是利用光的衍射原理，将点光源转换为散斑图案（pattern）。先制作 3 维的母模，其 3 维图像具备调制信息，然后母模再制作镜头。制作出的镜头拥有 3 维的图案，同时间隔都在微米级别，线性激光通过的时候发射衍射，同时衍射的角度和个数是受 pattern 影响的，衍射出来的光斑具备 lighting code 的信息。

我们估计，目前 DOE 扩散片主要有德国的 CDA 公司制作，ASP约 2-3 美金。