一系列的市场研究报告展示了3D传感市场的广阔前景。据市场调研公司Marketsandmarkets预计，动作识别和非触碰感应技术的市场规模，将在未来数年间取得79%的增长；据CompaniesandMarkets.com网站发布的报告预测，截至2018年，动作识别及非触碰感应市场的复合年均增长率将保持在50.7%的水平，市场规模将达到71.5亿美元；另外，思迈汽车信息咨询公司（IHSAutomotive） 也发布报告表明，2030年动作识别及非触碰感应产品在汽车行业的使用量将超过3800万套。3D传感市

　　在光线波长可选范围和照明准确性方面，LED照明系统的处于劣势。对于短波长激光，传感器的量子效率（QE）要比LED照明的波段高得多。商用成品LED拥有相对较宽的光照锥，经常有高达50%的光起不到有效照明作用。综合这两点因素及下表中所列举的优势可以看出，使用激光二极管做照明光源系统的3D传感设备，其总体性能要比采用LED的3D传感设备高出5到10倍。

　　单模激光二极管的特点是折射率导引、单模波导，它可以提供高功率、低散光、窄光谱、以及单空间模式高斯远场光线，之外，它能以低工作电流产生高功率的光线。此类激光二极管，可以在60°C的高温和200毫瓦高功率下也可以非常可靠的工作。Fabry-Perot垂直腔面发射激光器（VCSEL）拥有极高的功率密度（单横模~1W）和效率，且可靠性也很好。基于上述这些优势，它们非常适用于像3D传感器这样对整体性能和功率密度要求都很高的设备。更重要的是，VCSEL能适应晶片规模的测试及组装，并适用于超大规模的应用设备。

　　光学滤波器

　　3D传感系统中使用的光学滤波器一般都是窄带宽近红外滤波器，它的工作角度宽广，在要求的带宽范围内信噪比很低，在其他波段则会被彻底屏蔽。光学滤波器的元件通常会作为一层镀膜涂在摄像头的镜片上，或者是作为一个独立的元件单独存在。

　　通过对进入传感器的光线加以限制，光学滤波器可以把与3D传感进程无关的数据清除，再加上应用软件中搭载的抑噪功能，使得固件的处理负荷极大降低。

　　技术的进步

　　在3D传感市场，决定一款元件成败的因素有三个：尺寸、效率和工艺。对可穿戴用品而言，“小型化”是新兴应用的前提条件，举个例子，一副眼镜框的尺寸很有限，无法将照明光源、传感器、处理器以及电源系统融合于一身；元件效率的提升，不仅能够实现设备的小型化，同时还能够有效降低设备的能耗；工艺的改善可以有效降低成本，从而实现消费类设备的规模化生产。

　　照明光源

　　随着激光二极管技术的发展，二极管的厚度目前已经降至2-3毫米，相比于人类视网膜大约0.5毫米的厚度，尺寸对于激光二极管的发展来说已不是问题。

　　设计的优化，也将激光二极管的效率提升到了新的高度。效率的提升意味着使用较少的电量便可以产生更多的光。这对3D传感系统的影响主要集中在两个方面：照明系统所需要的电量越少，意味着3D传感系统核心的处理系统能获得更多的电能；电池可以更小，处理能力可以更强。另外，效率越高，设备的散热也就越少。

　　针对照明需求和能源消耗的矛盾问题，设计人员现在有了更好的选择。3D传感系统在激光二极管在全功率运转时的性能最好，此时激光二极管提供的高亮度使传感器有极高的分辨率。不过，即使即使设计的电源功率较小，最新式的激光二极管也同样可以提供充足的照明。

　　某些新式的激光二极管拥有较为稳定的波长，这使得匹配合适的滤光片变得相对容易。当需要对系统进行优化以更好地适应复杂的光线环境时，调整激光或滤波器的波长是解决问题的关键所在，尤其是对于较暗环境下运行的设备而言，这种方法更加重要。

　　最后，新式芯片取消了气密封装的设计，从而方便用户使用成本更低的成品集成芯片和LED套件，而不必再额外定制套件，这一进步大大提高了生产速度并降低了生产成本，最终降低了终端产品的售价。

　　图2.激光二极管量产封装现场（JDSU公司提供）

　　光学滤波器