在虚拟世界与现实世界加速融合的背景下，3D传感技术正成为构建数字孪生社会的关键基础设施。苹果在iPad Pro和iPhone上搭载的激光雷达扫描仪采用dToF（直接飞行时间）技术，索尼也已宣布量产车载dToF传感器。在这一赛道上，国内创业公司灵明光子已先后获得小米、OPPO和美团投资，并拥有国内唯一、全球稀缺的成熟3D堆叠dToF芯片设计和工艺能力。
7月25日，在极客公园Rebuild 2022活动上，灵明光子联合创始人、董事长兼CEO臧凯与极客公园创始人张鹏展开对话，系统阐述了3D传感技术的发展脉络、dToF技术的核心优势以及未来应用前景。
臧凯介绍，当前3D传感技术主要包含测距、定位和建模三大功能，技术路线涵盖超声波雷达、毫米波雷达、双目摄像头、结构光以及ToF方案。其中ToF分为dToF和iToF两种，dToF通过发射单个光脉冲并测量往返飞行时间来计算距离，iToF则通过探测连续光波的相位差间接推算距离。灵明光子主攻dToF技术，面向以手机和眼镜为代表的消费类市场，以及以汽车激光雷达为代表的工业视觉类市场。
从技术演进路径看，3D传感经历了从2D CIS图像传感器到双目视觉方案、再到结构光、iToF和dToF的迭代过程。臧凯指出，双目视觉方案依赖被动光，暗光环境下效果受限；结构光通过投射特定图案获取景深信息，主要应用于人脸解锁和智能支付；iToF在功耗、室外测距距离和复杂场景精度上存在不足，dToF技术则通过单光子探测器和脉冲发射方案，在成像精准度、功耗和远距离探测上具备优势。灵明光子在CMOS兼容条件下实现了单光子探测器的低成本和高性能。
关于创业缘起，臧凯透露，最初的灵感来自2014年诺贝尔化学奖。斯坦福大学威廉·莫纳教授等三名科学家因研制出超高分辨率荧光显微镜获奖，该技术使用的探测器价格昂贵。臧凯团队判断，这项技术的本质与单光子探测器一致，若能用CMOS兼容方案实现量产，成本将大幅下降。团队将探测器成果发表在Nature Communications上，随后与斯坦福教师合作，按照诺贝尔化学奖文章的类似算法，在Nature上发表了一篇采用单光子探测器加dToF方案的论文，引起厂商和投资人关注。
在应用前景方面，臧凯认为室内外场景对高性能3D传感技术均有强烈需求。室内场景中，手机或眼镜扫描可实现房间布置识别，支持智能设备巡游、虚拟游戏和虚拟会议；室外场景中，当前车载激光雷达主要承担定位功能，真正的室外建模需求类似谷歌今年发布的数字化地图。他表示，今天的地图都是2D的，未来很可能是3D的，当人们坐在车里时，与世界的感知将通过dToF激光雷达收集外部真实世界的数字孪生影像，最终形成现实与虚拟融合的状态。
臧凯还提到，苹果公开的产品信息显示其未来将使用dToF技术进行室内外场景建模，当前生态系统和软件仍处于早期阶段，优先基于成熟需求为拍照实现多点对焦、剧场模式等功能。他认为，VR、AR领域的内容建设将推动dToF技术迈出更大一步。
从行业格局看，dToF技术已吸引苹果、索尼等国际巨头布局，预计将催生超万亿美元的市场规模。灵明光子凭借3D堆叠dToF芯片设计和工艺能力，以及小米、OPPO、美团等产业资本的支持，在国内dToF赛道中占据先发位置。随着数字孪生和虚实融合场景的逐步落地，3D传感技术的商业化进程有望进一步加速。
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