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2021/6/7 13:54

稳抓产业发展机遇,光微科技单点DToF传感器即将面世

集微网  

眼下3D感知已成为消费电子、汽车、安防、工业等多领域产品的一大重要升级趋势,业内目前实现这项技术主要的方式共存有双目视觉、ToF(time of flight)、结构光三类,其中,结构光和ToF方案的发展都离不开微型ToF传感器的加持。

随着这些3D感知技术覆盖到更多领域,市场对于微型ToF传感器的需求也持续提升。

多领域助力3D技术发展

在以手机为代表的消费电子领域,微型ToF传感器早就用于人脸识别功能当中。

不仅如此,得益于终端产品在5G时代的传输速率实现大的飞跃,微型ToF传感器也有了更多可能性,我们在家居、安防、车载、物流、工业等多个领域,都能看到微型ToF传感器的应用。

先以手机市场为例,iPhoneX面世时,苹果公司就率先在前置结构光旁边搭配了微型ToF传感器,这颗传感器在结构光方案运行前能够先一步进行人脸探测,从而达到辅助对焦和节能的目的。

同时随着人脸识别功能在各大品牌智能手机上普及,微型ToF传感器在消费电子市场的渗透率也大幅提升。

回顾2014年,就有国际一线大厂推出了第一款微型ToF传感器,随后又衍生出同系列的多款产品,迄今为止,该系列的传感器年出货量已超过1亿颗。

与前置人脸识别应用场景不同的是,在手机后置摄像头中,采用微型ToF传感器时进行激光对焦时需要达到3m以上的探测距离,而dtof技术本身就更适用于对测距精度要求高的较远距离测距场景。因此,业界也逐渐形成将dtof技术用于微型ToF传感器中的升级趋势。

值得关注的是,在国产替代浪潮愈发汹涌的大环境下,该领域长期掌握话语权的局面有望被打破。近几年,国内一家名为深圳市光微科技有限公司(下称“光微科技”)的企业正以惊人的速度在市场上崭露头角。

凸显四大产品优势

光微科技是一家在3D视觉领域同时掌握芯片研发、工艺制程和成像算法的高科技企业,总部位于中国广东省深圳市,并在上海和美国俄勒冈州设有研发中心。目前,该公司研发人员数量占总人数比例已超过75%。

虽然成立仅5年时间,但该公司在ToF技术领域的研究却有着很深的沉淀,是国内最早开展TOF 3D芯片技术的团队,从芯片设计、工艺、算法到系统集成全流程都拥有非常丰富的经验。

集微网了解到,得益于对市场趋势的把控,光微科技在2020年就推出了国内第一颗单点TOF微型传感器,并于当年10月成功量产。另外,该公司在2021年还将推出一颗性能升级版的DTOF单点传感器。

据悉,新一代的DTOF单点传感器内部集成了一颗符合人眼安全class 1的vcsel、一颗DTOF传感器、微型透镜及光学组件等。其优点体现于以下4个方面。

1.集成了多像素单光子SPAD(单光子雪崩二极管),配合滤光片,能适应室外及户外强光环境的测距;

2.内置高精度及高速TDC(时数转换器),测距更加精准,即使在4m测距时依然能达到小于5%的测距误差;

3.集成微控制器可处理单光子计数(TCSPC,统计直方图)及相关算法;

4.基于直方图原理,可进行多目标的探测,并抑制盖板脏污、指纹、污渍等影响。

器件结构:

此外,这款dToF单点测距传感器还可实现多像素的分辨率和940nm感光波段,测距频率为60Hz,应用场景方面,也从手机拓展到投影仪、智能家居、智能眼镜、安防、物流、工业等多个领域。

集微网得知,在dToF领域,由光微科技自主开发的dToF单点传感器已经在日前完成工程样的研发,相信不久后,这颗传感器就将进入成品送样阶段。

全面的技术布局

诚如前文所述,虽然dToF整体市场规模未来有望实现较大的增长,但绝大多数的终端厂商并没有放弃对iToF的布局;相反,在某些场景中仍需要iToF方案才能够实现,这也表示iToF仍是3D传感市场中必不可少的主流方案之一。

由此看来,同时掌握两项技术才能够在3D感知领域获得更大的发展空间。早在成立之初,光微科技就对ToF进行了技术预研,而预研方向即包括iToF和dToF两条技术路线。

除了在dToF方面取得突破性进展,该公司早在2017年就完成了首颗QVGA分辨率的iToF面阵传感器内测,2020年底,光微科技的iToF面阵传感器正式推出,目前已有多个项目进入评估测试阶段。

凭借独有的光学技术,光微科技能够更大程度提升ToF传感器红外表现,除了研发实力外,光微科技相比许多企业来说还兼具了工艺制程、算法等方面的优势。

得益于与晶圆厂保持良好合作伙伴关系,光微科技在工艺制程方面实现了自主研发和深度定制,基于8英寸工艺能够最大程度兼容CIS制程,具有成本优势,并从底层的工艺和器件层面,结合独有的光学技术,对TOF芯片性能进行全面优化。

值得提出的是,光微科技还针对ToF芯片提供配套的3D图像算法,以此能够获取更优质的3D深度处理数据。

综合上述,由于中美贸易摩擦尚未停止,自此对产业链造成的影响也仍在持续,从而导致当前国际环境及产能供需方面存在较大的变动。面对这些复杂且无法预判的影响,只有兼顾各项实力的企业才能寻求更大的发展机遇。

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