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量到物體的距離的方法”的專利，授權(quán)公告號 CN 116113844 B，申請日期為 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)的高精度測距工具，主要通過發(fā)射光線并測量光線返回的時(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)制信號并分析反射信號，以確定相位差，從而實(shí)現(xiàn)距離的測量。相較于傳統(tǒng)的直接ToF傳感器和其他測距方法，間接ToF傳感器在提高測量精度的同時(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)使得其在測距、環(huán)境感知等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢，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？

間接ToF傳感器相較于直接傳感器有以下優(yōu)勢：

不需要片上處理：間接ToF傳感器通過測量發(fā)射信號與反射信號之間的相位差來計(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傳感器在快速測距應(yīng)用方面可能更具優(yōu)勢，因?yàn)樗鼈兊臏y量原理決定了它們能夠更快速地響應(yīng)并測量距離。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，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，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。