Face ID不是依靠一颗前置摄像头完成人脸识别。Apple把位于iPhone正面、承担人脸识别和深度感知的一整套硬件称为TrueDepth摄像头系统，其中包括红外发射、红外接收、接近检测以及相关控制和连接器件。
从iPhone X到iPhone17，Face ID一直采用主动红外结构光路线，但内部光学件、图像传感器和模组集成持续调整。本文先拆解TrueDepth的硬件组成和主要物料，下一篇再沿VCSEL、红外CIS、光学元件、驱动芯片和3D感知模组展开供应链。
TrueDepth：Face ID硬件可以拆成四部分
从硬件组成看，Face ID相关器件可以分为红外发射、红外接收、辅助感知与控制、模组及连接四部分。
红外发射端包括泛光照明器和点阵投影器。泛光照明器提供近红外照明，点阵投影器产生用于获取面部深度信息的红外结构光。
红外接收端是一颗独立的近红外摄像头，内部包括镜头、滤光结构、近红外CIS、封装基板和FPC，用于读取人脸反射回来的红外图像和结构光点阵。
辅助部分包括接近传感器、VCSEL驱动芯片以及相关电源和控制器件。上述器件通过基板、FPC和连接器集成为前置3D感知模组，并完成主动对准、校准和测试。
iPhone17的18MP Center Stage前置摄像头与TrueDepth器件共同位于手机正面，前者负责可见光自拍和视频，Face ID使用独立的近红外CIS。
iPhone17 Pro的前置器件布局也发生调整。拆解显示，点阵投影器和泛光照明器的位置相较iPhone16 Pro发生互换，前置摄像头Sensor尺寸和模组布局同步变化。
红外发射端：泛光照明与点阵投影使用两套光路
Face ID红外发射端包括泛光照明器和点阵投影器，两者都使用VCSEL作为近红外光源。
泛光照明器主要由VCSEL、扩散光学元件、封装和驱动电路组成。VCSEL产生的近红外光经扩散后形成较均匀的照明区域，供近红外摄像头采集面部图像。
点阵投影器内部包括VCSEL、准直光学件、DOE、封装结构和驱动芯片。VCSEL产生近红外激光后，经准直和DOE处理形成结构光点阵。
其主要物料可以拆成：
VCSEL→准直光学件→DOE→封装结构→驱动芯片。
VCSEL对应化合物半导体，准直光学件和DOE对应精密光学，驱动芯片对应模拟半导体，最终由模组厂完成光学组装和校准。
iPhone17拆解显示，点阵投影器的DOE由此前的双层高纯熔融石英结构改为单片超构表面DOE。传统方案需要多层光学结构形成所需光场，新方案把纳米光学结构直接制作在单片晶圆表面，减少光学组件数量，并把DOE进一步转向晶圆级纳米光学制造。
红外接收端：独立的近红外摄像头
点阵投射到人脸后，由近红外摄像头读取反射回来的图案。
这颗摄像头由镜头、滤光结构、近红外CIS、封装基板和FPC组成，其结构可以继续拆成：
镜头→滤光结构→近红外CIS→封装基板→FPC。
Face ID红外CIS采用全局快门，在同一曝光时间窗口内采集整幅图像，用于配合主动红外发射读取结构光点阵。
从iPhone X开始，Face ID红外CIS长期由STMicroelectronics参与供应。iPhone17 Pro Max拆解显示，新一代产品改用新的背照式全局快门CIS，是这一代TrueDepth接收端最主要的硬件调整。
新的CIS同时加入Back Deep Trench Isolation、MIM电容和新的背面光学结构。深沟槽隔离强化相邻像素之间的隔离，MIM电容进入Sensor内部结构，背面增加针对近红外入射光的光学设计。
iPhone17这一轮接收端升级主要集中在CIS内部结构，从此前的前照式架构转向背照式全局快门架构，而不是通过大幅提高像素数量改变Face ID工作方式。
辅助感知与控制：接近传感器和VCSEL驱动
TrueDepth还集成接近传感器、VCSEL驱动以及相关电源控制器件。
接近传感器负责检测手机正面的物体距离和接近状态，与用于获取人脸三维信息的结构光系统承担不同功能。从iPhone15开始，接近传感器进一步整合进TrueDepth模组内部。
VCSEL需要独立驱动芯片提供受控电流，并管理激光输出强度和工作时序。iPhone17拆解中仍可以识别到独立的VCSEL驱动方案。
除VCSEL和近红外CIS外，TrueDepth内部因此还包括接近检测、激光驱动和电源控制等半导体器件。
模组制造：发射端和接收端需要主动对准
VCSEL、DOE、红外CIS和镜头完成制造后，还需要集成为3D感知模组。
点阵投影器与近红外摄像头之间存在固定的位置、角度和光轴关系。模组组装后，需要进行主动对准、Tilt/Shift调整、校准、功能验证和激光安全测试。
主动对准主要用于调整发射端和接收端的相对位置，使点阵投影器产生的结构光与近红外摄像头读取到的图案满足系统设定的几何关系。
3D感知模组厂除完成VCSEL、光学件、CIS和FPC组装，还需要控制发射端与接收端之间的位置、角度和光轴精度。模组厂的制造能力因此同时涉及半导体封装、精密光学组装、主动对准和系统校准。
Face ID供应链由此可以继续拆成VCSEL、DOE及其他光学件、近红外CIS、镜头和滤光件、驱动芯片、FPC以及3D感知模组几个主要环节。
下一篇将沿这些物料继续展开Apple Face ID供应链，重点梳理各环节的主要供应商、制造基地以及从iPhone X到当前产品的供应关系变化。
