雷鋒網消息，2020年3月9日，聚芯微電子正式發佈國內首顆自主研發、背照式、高分辨率、用於3D成像的飛行時間（Time-of-Flight, ToF）傳感器芯片SIF2310。該產品原計劃在今年巴塞羅那世界移動通信大會現場發佈，但因疫情影響，今年巴展停辦，聚芯微電子選擇進行線上發佈。
ToF技術是目前被廣泛看好的3D成像技術，實現了從成像到感知的轉變，讓人臉識別、手勢控制、增強現實、機器視覺、自動駕駛等創新應用成為現實。ToF攝像頭結構簡單穩定、測量距離遠、更適合室外場景，可被廣泛應用於智能手機、AR眼鏡、機器人和汽車電子領域。
國內首款背照式、高分辨率ToF傳感器
本次發佈的SIF2310採用了全球領先的背照式技術（Back-side illumination），在單芯片上實現了感光器件與處理電路的高度集成。該芯片具有HVGA級（480x360）高分辨率、7um的小尺寸像素、100MHz調製頻率、240fps的原始數據輸出以及符合CSI-2標準的高速MIPI接口。同時，SIF2310針對NIR（近紅外）波長進行了特殊優化，使其在940nm波長處的QE（量子效率）可以達到30%以上，典型場景下的測量誤差（σ error）< 0.5%。
為了更直觀地展現SIF2310的成像效果，聚芯微電子公佈了該產品在940nm光源、光源平均功率140mw、目標距離2m的場景下拍攝的一組圖片（原始raw數據，未做校正及處理）。
RGB圖像 灰度圖
深度圖 點雲圖
據介紹，聚芯微電子是國內極少數掌握從像素設計、定製化工藝開發、混合信號電路設計到系統解決方案全體系技能的公司。該公司通過不懈的努力，藉助創新的像素架構，實現了全局曝光快門與背照式工藝的結合，並有效改善了高頻調製下的調製解調率（Demodulation Contrast, DC），從而實現了更高效的電荷分離，經過優化的信號鏈架構帶來了更低的系統噪聲。另一方面，通過和全球最頂級的晶圓代工廠的深度合作，聚芯微電子成功在硅晶圓表面構建出一層特殊的感光結構，進而實現QE的大幅提升。相較於使用傳統技術的ToF傳感器，SIF2310在940nm紅外波長的QE提升了至少3倍。
“SIF2310優異的性能使得該產品非常適用於Face ID、人臉識別、3D建模等高精度應用。”聚芯微電子聯合創始人兼CMO孔繁曉介紹說，“我們將向市場提供包括傳感器芯片、激光器驅動芯片、自動化標定系統及3D圖像算法的Turn-key解決方案，與合作伙伴一起共同推動中國3D視覺產業的發展。”
根據產品開發計劃，聚芯微電子預計將於2020年6月量產SIF2310，並同步提供Demo與評估套件。 同時，該公司擬於年內發佈VGA等一系列不同規格的ToF傳感器芯片以完善其產品組合。
SIF2310 Demo
ToF技術驅動3D成像市場蓬勃發展
知名行研機構Yole Développement最新發布的《3D Imaging and Sensing 2020》報告預測，ToF 3D成像和傳感產業在未來五年將有爆發式增長，其在2019年的市場收入為6.46億美元，預計到2025年將達到42億美元，年複合增長率高達36.8%。2019年越來越多的智能手機廠商選擇在旗艦機中使用ToF攝像頭, 促進了3D成像和傳感技術在智能手機行業的落地與發展。Yole更是預測ToF的市場收入會在2021年超過結構光，5年內將有過6億部智能手機裝配ToF傳感器。
主流手機3D成像技術應用圖譜（圖源：Yole《3D Imaging and Sensing 2020》）
聚芯微電子創始人兼CEO劉德珩說：“疫情當下，如期發佈SIF2310這款產品，是聚芯作為武漢新銳科技企業，克服疫情影響，在自己的賽道上奮發前進、科技防疫抗疫的成果。這款產品的發佈，是聚芯的一座里程碑、一個新的開始。我們將以此為契機，繼續全面推進3D視覺和智能音頻產品的不斷演進，提供更貼近市場需求的產品。
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