近日消息，國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局信息顯示，華為技術(shù)有限公司取得一項(xiàng)名為“間接 ToF 傳感器、堆疊式傳感器芯片以及使用該傳感器和芯片測(cè)量到物體的距離的方法”的專利，授權(quán)公告號(hào) CN 116113844 B，申請(qǐng)日期為 2020 年 7 月。

為“智能終端”提供更大創(chuàng)新空間

據(jù)了解，ToF（Time of Flight）傳感器是一種基于光學(xué)技術(shù)的高精度測(cè)距工具，主要通過發(fā)射光線并測(cè)量光線返回的時(shí)間來確定物體的距離。它廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、3D成像等多個(gè)領(lǐng)域。

而間接ToF傳感器則是通過不斷發(fā)射調(diào)制信號(hào)并分析反射信號(hào)，以確定相位差，從而實(shí)現(xiàn)距離的測(cè)量。相較于傳統(tǒng)的直接ToF傳感器和其他測(cè)距方法，間接ToF傳感器在提高測(cè)量精度的同時(shí)，還大幅度降低了成本。

華為此次取得的間接ToF傳感器專利，通過“間接”方式進(jìn)一步提升了測(cè)距的精確度和靈活性。在具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，該專利提到了一種堆疊式傳感器芯片的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)能夠在減小體積的同時(shí)提升光學(xué)性能，從而增加產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，華為此次取得的間接ToF傳感器專利，無疑將為其在智能手機(jī)、智能家居設(shè)備以及其他智能終端的創(chuàng)新提供更大的可能性。特別是在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)中，該專利的實(shí)現(xiàn)將使得用戶能夠享受到更加真實(shí)和沉浸的體驗(yàn)。

華為間接ToF傳感器有何關(guān)鍵技術(shù)？

據(jù)芯傳感了解，華為間接ToF傳感器的關(guān)鍵技術(shù)主要包括堆疊式傳感器芯片設(shè)計(jì)以及與AI技術(shù)的結(jié)合。

堆疊式傳感器芯片的設(shè)計(jì)使得傳感器在減小體積的同時(shí)，提升了光學(xué)性能，從而增加了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。

另外，華為還特別關(guān)注與AI技術(shù)的結(jié)合。間接ToF傳感器除了測(cè)距，還有可能與人工智能算法結(jié)合，通過深度學(xué)習(xí)優(yōu)化測(cè)距數(shù)據(jù)的處理，提高識(shí)別環(huán)境變化的能力。這將為用戶帶來更加智能、便捷的使用體驗(yàn)。

簡言之，華為間接ToF傳感器的這些關(guān)鍵技術(shù)使得其在測(cè)距、環(huán)境感知等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)，將推動(dòng)智能設(shè)備的發(fā)展和革新。

相較于直接傳感器有何優(yōu)勢(shì)？

間接ToF傳感器相較于直接傳感器有以下優(yōu)勢(shì)：

不需要片上處理：間接ToF傳感器通過測(cè)量發(fā)射信號(hào)與反射信號(hào)之間的相位差來計(jì)算距離，其輸出是相位圖像，因此不需要復(fù)雜的片上處理來查找峰值。

成本效益高：間接ToF傳感器通常采用連續(xù)波（CW）調(diào)制，相比直接ToF傳感器使用的脈沖調(diào)制，其所需的硬件成本更低。

適合3D應(yīng)用：由于間接ToF傳感器能夠生成相位圖像，因此更適合于手勢(shì)識(shí)別、3D繪圖和定位（SLAM）等需要高精度3D信息的應(yīng)用。

不過呢，直接ToF傳感器在快速測(cè)距應(yīng)用方面可能更具優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼈兊臏y(cè)量原理決定了它們能夠更快速地響應(yīng)并測(cè)量距離。所以，具體使用哪種傳感器還需要根據(jù)應(yīng)用場景和需求來選擇。

事實(shí)上，間接ToF傳感器的主要型號(hào)和品牌有很多，芯傳感簡單列舉幾個(gè)：

索尼IMX459：堆疊式單光子雪崩二極管（SPAD）深度傳感器，將SPAD像素陣列和測(cè)距處理電路封裝在一顆芯片上，實(shí)現(xiàn)了緊湊的外形尺寸和高分辨率，可提供高精度的高速測(cè)距能力。

三星ISOCELL Vizion 63D：僅有3.5?像素大小，在1/6.4”光學(xué)格式內(nèi)達(dá)到視頻圖形陣列（VGA）級(jí)別分辨率（640x480），靈活適配于各類便攜式設(shè)備，支持泛光和聚光照明模式。

德州儀器OPT8241：特別針對(duì)3D成像和深度感知應(yīng)用設(shè)計(jì)，通過發(fā)射光脈沖并測(cè)量其往返時(shí)間來計(jì)算與物體間的距離實(shí)現(xiàn)精確測(cè)距，具有高分辨率、快速響應(yīng)和出色的抗環(huán)境光干擾能力。

英飛凌REAL3?系列：如IRS2877C、IRS2976C等型號(hào)，支持高分辨率，外形小巧，可輕松兼容之前的圖像傳感器，并且能非常方便地升級(jí)，適用于智能手機(jī)、支付終端、智能門鎖以及虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR/VR）頭戴設(shè)備等多種應(yīng)用。

另外，博通、璦鐠瑞思、邁來芯和意法半導(dǎo)體等品牌也提供了多種型號(hào)的間接ToF傳感器，廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)、消費(fèi)類領(lǐng)域以及機(jī)器人、無人機(jī)等智能設(shè)備中。