國(guó)產(chǎn)3D ToF傳感器性能遠(yuǎn)超SONY 為AR/VR提供毫米級(jí)手勢(shì)識(shí)別

目前，3D TOF傳感器已實(shí)現(xiàn)了較為廣泛的應(yīng)用，如消費(fèi)領(lǐng)域的智能手機(jī)、智能投影、自動(dòng)掃地機(jī)器人，以及工業(yè)領(lǐng)域的物流、安保監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)化等。隨著AR/VR 、機(jī)器視覺(jué)、自動(dòng)駕駛等應(yīng)用的發(fā)展，采用3D相機(jī)進(jìn)行物體識(shí)別、行為識(shí)別，以及場(chǎng)景建模的應(yīng)用越來(lái)越多，進(jìn)一步促進(jìn)了3D ToF成像技術(shù)的應(yīng)用。

3D ToF成像模組的核心組件之一是圖像傳感器，而隨著直接光飛行時(shí)間（dToF）技術(shù)在消費(fèi)電子領(lǐng)域的普及，其核心傳感器單光子雪崩二極管 (SPAD)也成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，全球SPAD供應(yīng)商集中在歐美和日本，主要是濱松、ST、安森美、Laser Components、Micro Photon Devices、SONY和佳能。而芯視界微電子是國(guó)內(nèi)唯一實(shí)現(xiàn)單光子dToF規(guī)模化商業(yè)落地的公司，日前，在2023松山湖中國(guó)IC創(chuàng)新高峰論壇上，該公司介紹了其相關(guān)技術(shù)和最新推出的圖像傳感器VI63xx。

據(jù)芯視界微電子產(chǎn)品總監(jiān)張良介紹，芯視界擁有國(guó)際頂級(jí)的底層技術(shù)積累，包括SPAD器件與工藝開(kāi)發(fā)、SoC芯片設(shè)計(jì)、量產(chǎn)導(dǎo)入及封測(cè)流程，以及完整的系統(tǒng)應(yīng)用解決方案。目前，公司產(chǎn)品涵蓋1D dToF和3D dToF的芯片、模組以及SoC，并正在推出光和光譜傳感器。其落地應(yīng)用正在向AR/VR、車(chē)載LiDAR和智能安防延伸。

圖：芯視界光學(xué)傳感核心技術(shù)

2021年，芯視界主力芯片開(kāi)始正式量產(chǎn)，當(dāng)年即完成了華為百萬(wàn)顆芯片的交付，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)首次單光子dToF芯片國(guó)產(chǎn)化交付。去年，該公司開(kāi)始量產(chǎn)自主架構(gòu)堆疊式BSI 3D ToF芯片，推動(dòng)完成了器件生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)化。在與客戶合作向大面陣、3D ToF等新一代產(chǎn)品全面升級(jí)的同時(shí)，啟動(dòng)了光感和車(chē)載芯片的研發(fā)。目前，該公司正在與華為、比亞迪聯(lián)合推動(dòng)車(chē)載固態(tài)激光雷達(dá)芯片的研發(fā)，與華為、榮耀、歌爾共同針對(duì)AR/VR進(jìn)行工業(yè)級(jí)產(chǎn)品定義。

總的來(lái)看，芯視界的主力芯片面向智能手機(jī)、XR及自動(dòng)駕駛延伸落地，其最新推出的VI63xx是一款單光子圖像傳感器，采用BSI+3D 堆疊工藝，集成了1.2K像素（40行 x 30列）的SPAD 探測(cè)器陣列以及3D Global Shutter成像電路。測(cè)量距離0.05m ~ 18.6m，測(cè)量精度為 ±1%，測(cè)距分辨率達(dá)到1mm，最高幀率60fps。這些特性使之可以輸出毫米級(jí)精度的3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)及深度圖，其多項(xiàng)性能指標(biāo)遠(yuǎn)超SONY。

圖：VI63xx技術(shù)參數(shù)完全超越SONY

VI63xx的目標(biāo)應(yīng)用是平板、手機(jī)和AR/VR眼鏡，張良表示，在AR/VR的手勢(shì)識(shí)別應(yīng)用中，通過(guò)合理的光學(xué)設(shè)計(jì)，VI63xx可以在0.1~5m范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)手勢(shì)識(shí)別。圖片