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2021年06月07日 | 光微科技单点DToF传感器将面世
2021-06-07 来源：爱集微
集微网消息 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
史海拾趣
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