索尼发布用于智能手机的SPAD距离传感器
索尼半导体解决方案公司(下称:索尼)今日发布了一款用于智能手机的直接飞行时间(dToF)式SPAD距离传感器——IMX611。
该传感器采用了索尼自研的SPAD(单光子雪崩二极管)像素构造,可实现领先的光子探测率,高达28%。由此,在得以实现高精度测距性能的同时,还有助于系统整体功耗的降低。该传感器将被搭载于智能手机,为那些基于距离信息的新功能以及应用(APP)的新价值创造做出贡献。
一般而言,SPAD像素通过检测从光源反射回对象物的光的飞行时间来获取距离信息,作为直接飞行时间(dToF)感光元器件之一被广泛采用。
此次发布的传感器采用索尼自研的SPAD像素结构,实现了领先的光子探测率,达到28%。如此,即使是从光源反射回对象物的微弱光子也可被检测,实现高精度测距。此外,即使降低激光输出光源同样能实现高性能测距,为减少智能手机的系统整体的耗电做出贡献。
该传感器能正确地测量与被摄体的距离,所以被有效利用于能见度较差的暗光环境中,有助于提高自动对焦性能,被摄体的背景虚化,广角拍摄和远摄的无缝切换等,拓展智能手机的拍摄体验。同时,让三维空间识别,AR遮挡,动作捕捉·手势识别等成为可能,随着今后元宇宙的普及,VR头戴式显示器和AR眼镜的市场需求也将大增,该传感器还将有望贡献于此类设备的性能提升。
测距结果(左:点云图 右:拍摄场景)
使用SPAD ToF距离传感器的应用示例
点击链接观看完整视频:https://www.sony.com.cn/content/dam/sonyportal/newscenter/images/FY2022-HQ-Technology-9-%E8%A7%86%E9%A2%911.mp4
手部追踪
点击链接观看完整视频:https://www.sony.com.cn/content/dam/sonyportal/newscenter/images/FY2022-HQ-Technology-9-%E8%A7%86%E9%A2%912.mp4
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AR遮挡
AR地图
<核心功能>
领先的光子探测率,可实现高精度、低能耗测距
该传感器通过铜-铜(Cu-Cu)连接堆叠了背照式SPAD像素芯片(上层)和搭载了信号处理电路的逻辑芯片(下层),可导通每一个像素。通过在像素层的下方部署电路层,确保开口率的同时,实现SPAD微小的10μm像素尺寸。此外,还在像素方面进行了如下优化。
在光入射面上设置凹凸,通过让入射光衍射来提高吸光率
通过优化像素内雪崩区域的设计,有效地产生倍增现象
得益于上述索尼自研的像素结构,在目前广泛普及的940nm波长的智能手机激光光源下,该图像传感器实现了领先的光子探测率,为28%。能够高精度测距,同时减少系统整体的耗电量。
索尼自研的信号处理功能,让系统整体开发更简易
通过在该传感器内的逻辑芯片中内置索尼自研的信号处理功能,将从SPAD像素取得的RAW信息转换为距离信息后输出,上述整个过程在传感器内即可完成。这样可以减轻后期处理的负担,从而简化系统整体的开发。
<相关链接>
关于ToF技术的应用场景,请参照如下网页。
https://www.sony-semicon.com/cn/application/mobile/sensing.html
关于手机图像传感器品牌——“光喻”LYTIA,请访问以下链接
https://www.sony-semicon.com/cn/products/is/https://www.sony-semicon.com/cn/products/is/mobile/mobile/
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