华为取得间接 ToF 传感器专利！智能终端创新又一可能性出现

近日消息，国家知识产权局信息显示，华为技术有限公司取得一项名为“间接 ToF 传感器、堆叠式传感器芯片以及使用该传感器和芯片测量到物体的距离的方法”的专利，授权公告号 CN 116113844 B，申请日期为 2020 年 7 月。

为“智能终端”提供更大创新空间

据了解，ToF（Time of Flight）传感器是一种基于光学技术的高精度测距工具，主要通过发射光线并测量光线返回的时间来确定物体的距离。它广泛应用于自动驾驶、增强现实、3D成像等多个领域。
而间接ToF传感器则是通过不断发射调制信号并分析反射信号，以确定相位差，从而实现距离的测量。相较于传统的直接ToF传感器和其他测距方法，间接ToF传感器在提高测量精度的同时，还大幅度降低了成本。
华为此次取得的间接ToF传感器专利，通过“间接”方式进一步提升了测距的精确度和灵活性。在具体技术实现上，该专利提到了一种堆叠式传感器芯片的设计，这种设计能够在减小体积的同时提升光学性能，从而增加产品的应用范围。
业内人士认为，华为此次取得的间接ToF传感器专利，无疑将为其在智能手机、智能家居设备以及其他智能终端的创新提供更大的可能性。特别是在增强现实和虚拟现实体验中，该专利的实现将使得用户能够享受到更加真实和沉浸的体验。

华为间接ToF传感器有何关键技术？

据芯传感了解，华为间接ToF传感器的关键技术主要包括堆叠式传感器芯片设计以及与AI技术的结合。
堆叠式传感器芯片的设计使得传感器在减小体积的同时，提升了光学性能，从而增加了产品的应用范围。
另外，华为还特别关注与AI技术的结合。间接ToF传感器除了测距，还有可能与人工智能算法结合，通过深度学习优化测距数据的处理，提高识别环境变化的能力。这将为用户带来更加智能、便捷的使用体验。
简言之，华为间接ToF传感器的这些关键技术使得其在测距、环境感知等领域具有显著优势，将推动智能设备的发展和革新。

相较于直接传感器有何优势？

间接ToF传感器相较于直接传感器有以下优势：
不需要片上处理：间接ToF传感器通过测量发射信号与反射信号之间的相位差来计算距离，其输出是相位图像，因此不需要复杂的片上处理来查找峰值。
成本效益高：间接ToF传感器通常采用连续波（CW）调制，相比直接ToF传感器使用的脉冲调制，其所需的硬件成本更低。
适合3D应用：由于间接ToF传感器能够生成相位图像，因此更适合于手势识别、3D绘图和定位（SLAM）等需要高精度3D信息的应用。
不过呢，直接ToF传感器在快速测距应用方面可能更具优势，因为它们的测量原理决定了它们能够更快速地响应并测量距离。所以，具体使用哪种传感器还需要根据应用场景和需求来选择。
事实上，间接ToF传感器的主要型号和品牌有很多，芯传感简单列举几个：
索尼IMX459：堆叠式单光子雪崩二极管（SPAD）深度传感器，将SPAD像素阵列和测距处理电路封装在一颗芯片上，实现了紧凑的外形尺寸和高分辨率，可提供高精度的高速测距能力。
三星ISOCELL Vizion 63D：仅有3.5㎛像素大小，在1/6.4”光学格式内达到视频图形阵列（VGA）级别分辨率（640x480），灵活适配于各类便携式设备，支持泛光和聚光照明模式。
德州仪器OPT8241：特别针对3D成像和深度感知应用设计，通过发射光脉冲并测量其往返时间来计算与物体间的距离实现精确测距，具有高分辨率、快速响应和出色的抗环境光干扰能力。
英飞凌REAL3™系列：如IRS2877C、IRS2976C等型号，支持高分辨率，外形小巧，可轻松兼容之前的图像传感器，并且能非常方便地升级，适用于智能手机、支付终端、智能门锁以及虚拟现实和增强现实（AR/VR）头戴设备等多种应用。
另外，博通、瑷镨瑞思、迈来芯和意法半导体等品牌也提供了多种型号的间接ToF传感器，广泛应用于汽车、工业、消费类领域以及机器人、无人机等智能设备中。