未來，手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備將能快速逼真地對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行三維（3D）檢測(cè)。這將歸功于英飛凌科技股份公司（FSE: IFX / OTCQX: IFNNY）與pmd科技有限公司聯(lián)合推出的3D圖象傳感器芯片。REAL3™將能實(shí)現(xiàn)非常逼真的虛擬并增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)游戲體驗(yàn)，其中涉及通過游戲玩家使用頭戴式終端設(shè)備在自己的雙手與其生活環(huán)境之間的互動(dòng)。圖像傳感器芯片的其它應(yīng)用包括：房間和物體的空間測(cè)量、室內(nèi)導(dǎo)航和圖片特效等。

 

在2016年美國(guó)拉斯維加斯消費(fèi)電子展（CES）上，英飛凌將與pmd共同展出REAL3產(chǎn)品家族較新推出的3D圖象傳感器芯片。較之前一代產(chǎn)品，全新3D圖像傳感器的光學(xué)靈敏度以及功耗均得到改善。此外，內(nèi)置電子器件所占用的空間非常小。該芯片使手機(jī)可以操作能測(cè)量3D深度數(shù)據(jù)的微型攝像系統(tǒng)。

 

利用微透鏡提高靈敏度

攝像頭的測(cè)距和測(cè)量精度取決于兩個(gè)因素：所發(fā)射和反射的紅外光的強(qiáng)度，并在很大程度上取決于3D圖象傳感器芯片的像素靈敏度。現(xiàn)在，全新3D圖象傳感器芯片的光學(xué)像素靈敏度是前一代產(chǎn)品的兩倍。這意味著，它們的測(cè)量質(zhì)量不相上下，但新一代芯片的發(fā)射光輸出功率只需一半。因此，手機(jī)攝像系統(tǒng)的制造商不僅能提供更符合成本效益的紅外照明，還能將攝像頭系統(tǒng)的耗電量減半。

 

新一代芯片的光學(xué)像素靈敏度得以提升的關(guān)鍵，在于 3D圖象傳感器芯片的每一個(gè)像素應(yīng)用一個(gè)微透鏡，讓大部分入射光指向一個(gè)像素的敏感表面，因此幾乎不會(huì)有光浪費(fèi)在非活動(dòng)區(qū)域。

 

較優(yōu)化的外形：傳感器尺寸減半

在消費(fèi)電子展上展示的3D圖象傳感器芯片專為手機(jī)而設(shè)計(jì)，手機(jī)上的大多數(shù)應(yīng)用只需要3.8萬像素的分辨率。以前的10萬像素矩陣相應(yīng)縮小，而其它功能組件——比如影響芯片面積和性能范圍的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器——得到優(yōu)化。因而，系統(tǒng)成本得以降低：傳感器芯片面積幾乎減半，并且，由于分辨率降低，可使用更小、更便宜的光學(xué)透鏡。

 

全新3D圖象傳感器芯片的分辨率為1.9萬、3.8萬和10萬像素

三款全新推出的REAL3 3D圖象傳感器芯片全部配備微透鏡，在光學(xué)效能和功能方面也幾近相同。它們的區(qū)別僅僅在于分辨率：IRS1125C的分辨率為352 x 288像素；IRS1645C為224 x 172像素；IRS1615C為160 x 120像素。鑒于分辨率差別，IRS1645C和IRS1615C芯片的面積是IRS1125C的一半。

 

谷歌“Project Tango” 選用英飛凌IRS1645C 3D圖象傳感器芯片

IRS1645C特別適合在手機(jī)中使用。英飛凌與pmd科技是參與谷歌 “Project Tango”項(xiàng)目的合作伙伴�！癟ango”項(xiàng)目是在手機(jī)和平板電腦中裝配支持三維感知的特殊光學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中包括搭載英飛凌IRS1645C 3D圖象傳感器芯片的3D攝像頭。其應(yīng)用包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、室內(nèi)導(dǎo)航和三維測(cè)量。支持谷歌“Tango”的全套3D攝像頭包括IRS1645C和一個(gè)有源紅外激光照明，面積大約為10 x 20毫米。該3D攝像子系統(tǒng)的測(cè)距較遠(yuǎn)4米（13英尺），測(cè)量精度達(dá)到測(cè)量距離的1%，幀速率5 fps（每秒幀數(shù)），在工作模式下的功耗低于300毫瓦。

 

飛行時(shí)間原理（ToF）

3D圖象傳感器芯片采用紅外光，并利用飛行時(shí)間（ToF）測(cè)量原理：對(duì)于每一個(gè)像素，3D圖象傳感器芯片都會(huì)測(cè)量紅外光往返于攝像頭和對(duì)象的時(shí)間。與此同時(shí)，每一個(gè)像素也會(huì)檢測(cè)對(duì)象的亮度值。

 

IRS1125C將于2016年第一季度起批量供貨。2016年第二季度計(jì)劃開始生產(chǎn)較小的IRS1645C和IRS1615C。三款芯片均以裸片方式提供，因而可較大限度提高設(shè)計(jì)靈活性，同時(shí)較大限度降低系統(tǒng)成本。 

 

關(guān)于英飛凌與pmd科技之間的合作

英飛凌與總部位于德國(guó)錫根的pmd科技有限公司共同開發(fā)了REAL3 3D圖象傳感器芯片。兩家公司共同為客戶提供技術(shù)支持。pmd科技為這個(gè)全新研制的芯片家族所做的貢獻(xiàn)在于ToF像素矩陣。英飛凌的貢獻(xiàn)是提供芯片上系統(tǒng)（SoC）集成的所有功能組件，并開發(fā)相應(yīng)的制造工藝。3D圖象傳感器芯片在英飛凌的德累斯頓工廠生產(chǎn)，同時(shí)，利用微透鏡技術(shù)針對(duì)飛行時(shí)間（ToF）CMOS工藝進(jìn)行了優(yōu)化。

 

英飛凌與pmd科技參加2016年消費(fèi)電子展

在2016年美國(guó)拉斯維加斯消費(fèi)電子展（2016年1月6日至9日）上，英飛凌與pmd科技將在手機(jī)和頭戴式終端應(yīng)用演示和概念設(shè)計(jì)中展示3D圖像傳感器的性能。欲查詢關(guān)于雙方合作參展的更多信息，請(qǐng)聯(lián)系：events@pmdtec.com 

 

關(guān)于英飛凌3D圖象傳感器芯片的更多技術(shù)信息請(qǐng)?jiān)L問：www.infineon.com/3d-imaging。關(guān)于原型攝像頭和pmd科技的信息請(qǐng)?jiān)L問：www.pmdtec.com