Sony 發表新測距感測器,再度展現其光學實力

作者 | 發布日期 2017 年 06 月 10 日 12:00 | 分類 VR/AR , 晶片 , 鏡頭 follow us in feedly

隨著 AR、VR 概念的普及,手機上也開始出現「立體視覺」功能。由此,「深度鏡頭」也出現得越來越多。



身為行業鏡頭 CMOS 的領先者,Sony  在這方面的動作自然不會落後。

6 月 5 日,Sony  在日本東京的「2017 年超大規模積體電路技術和電路研討會」上宣布已開發出 10 微米畫素間距的背照式飛行時間(下稱 ToF)測距感測器,目前為業內最小畫素間距。

「飛行時間(Time of Flight)」技術是目前感知 3D 空間最簡單的方法。這種技術的原理是,感測器發出經調製的近紅外光,遇物體後反射,隨後感測器透過計算光線發射和反射時間差或相位差來換算被拍攝景物的距離,以產生深度資訊;然後再結合傳統的相機拍攝,進而將物體的三維輪廓以不同顏色代表不同距離的地形圖方式呈現出來。之前被聯想和 Google 寄予厚望的 Project Tango 手機使用的便是 ToF 技術。

ToF 測距感測器的每個像素都參與測距,進而獲得高精度的深度圖。透過保證反射的光被有效接收,同時測距所要求的處理程序得以高幀率執行,準確度得到進一步提升。此外,透過有效地收集和處理反射光也降低了能耗,更有效、更少的光源即可實現測距。

應用於 Sony 新品的 ToF 技術關鍵在於 Softkinetic(2015 年被 Sony  收購)專有的電流輔助光電子解調器(下稱 CAPD),其採用獨有的畫素結構,藉助像素中的漂移電流進行高速調製,能以更佳的精度檢測光信號。這項技術提升了每個畫素層面的距離測量精準度,因此實現了更準確的測量結果和遠距離的深度圖採集。

Sony  將 CAPD 和自身的背照式 CMOS 影像感測技術結合,用於開發新的背照式 ToF 測距感測器。其特點是像素間距為 10 微米,目前​​業內最小。

新的感測器利用背照式像素結構的優勢,可將電路置於光電檢測器之下。透過最優化 CAPD 的像素結構和電路,本款 Sony  新品展現出更出色的光收集效率,並且能進行高速距離測量處理。這項設計能提供和傳統方法相同的測量精度,但是測量距離可增加到 1.5 倍遠。光收集效率的提高使弱光源的使用成為可能,也降低了能耗,使 ToF 鏡頭模組更加緊湊小巧。

近年來,對更精準深度感測的需求一直在增加,尤其是在擴增實境(AR)、虛擬實境(VR),以及其他要求自動操作的應用程式,例如機器人和無人機。

新的感測器是 DepthSense 產品陣容的一部分,使手勢、物體辨識及障礙檢測這些功能得以實現。透過緊湊的機身,以較低的能耗提供高精度的深度感測表現,新的感測器將會幫助擴展 ToF 影像感測器的應用範圍。

早在今年 3 月,即有產業內人士向愛范兒爆料,新 iPhone 會利用 3D 感測器和深度鏡頭來提供擴增實境(AR)功能:「蘋果的確在準備上 AR 功能,富士康的生產線連雙目立體視覺相關的『光學標定』都準備好了,這在之前是從來沒有過的。」

由於 Sony 在供應鏈的領導地位,以及 Sony 與蘋果在鏡頭方面的合作關係,蘋果新 iPhone 用上 Sony 這感測可能性很大。

同樣地,由於 Sony 領導地位和蘋果的趨勢引領性,該功能在行業普及的時刻或許即將到來。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:Flickr/Kevin Krejci CC BY 2.0) 

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