如果要問(wèn)在半導(dǎo)體領(lǐng)域里哪些傳感器的制造商工藝強(qiáng)大，性能優(yōu)異，稍微了解一點(diǎn)半導(dǎo)體行業(yè)的朋友首先能想到的就是索尼。早在今年6月5日，索尼公司就已宣布成功將自己研發(fā)的背照式CMOS圖像傳感器技術(shù)與“ToF”技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)出最低10微米像素間距的背照式ToF圖像傳感器IMX456QL，如今該傳感器的制作工藝已經(jīng)成熟，正式宣布投入市場(chǎng)應(yīng)用。

ToF技術(shù)是指通過(guò)光源到達(dá)物體并反射回傳感器所需要的時(shí)間來(lái)測(cè)量傳感器和物體之間的距離。ToF圖像傳感器檢測(cè)每個(gè)像素的距離信息，從而得到高精度的深度圖。通過(guò)確保有效接收到反射光并以高幀速率執(zhí)行測(cè)量距離所需的處理，可以進(jìn)一步提高精度。此外，通過(guò)有效地收集和處理反射光還可以降低功耗。

背罩式CMOS圖像傳感器也是索尼半導(dǎo)體工業(yè)的黑科技之一，通過(guò)將感光層的元件調(diào)轉(zhuǎn)方向，讓光能從背面直射進(jìn)去，避免了在傳統(tǒng)傳感器結(jié)構(gòu)中，光線會(huì)受到微透鏡和光電二極管之間的電路和晶體管的影響。把與感光無(wú)關(guān)的走線與光電二極管分開(kāi)到芯片的兩邊或下面，這樣不僅增加了光電元件的曝光面積，而且減少光線經(jīng)過(guò)布線層時(shí)的損失，從而明顯提高了光的效能，改善了低光照條件下的拍攝效果。使高像素的手機(jī)或采用背罩式傳感器的高像素相機(jī)能在很高的的感光度下，依然能夠拍出不錯(cuò)的畫(huà)質(zhì)，這在以前是不可想象的。

索尼ToF技術(shù)的核心是通過(guò)收購(gòu)了收購(gòu)了ToF圖像傳感器技術(shù)開(kāi)發(fā)公司Softkinetic Systems SA從而享有的專有電流輔助光電解調(diào)器(“CAPD”)技術(shù)專利，它采用獨(dú)特的像素架構(gòu)，能夠利用像素中的漂移電流進(jìn)行高速調(diào)制，從而提高檢測(cè)光信號(hào)的精度。這種方法提高了測(cè)量每個(gè)像素水平距離的準(zhǔn)確性，從而即便在比較遠(yuǎn)的距離外也能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和深度圖采集數(shù)據(jù)。

這次索尼將CAPD與其背照式CMOS圖像傳感器像素技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)出業(yè)界最小的具有10微米像素間距的新型背照式ToF圖像傳感器IMS456QL。IMX456QL基于背照光像素結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，將光電檢測(cè)器下方的電路分層。通過(guò)優(yōu)化CAPD的像素結(jié)構(gòu)和電路，提高了光采集效率，并且實(shí)現(xiàn)了高速距離測(cè)量處理。本來(lái)僅憑現(xiàn)有的ToF技術(shù)是難以測(cè)定10米左右的遠(yuǎn)距離的，而該傳感器搭載了高感光度的驅(qū)動(dòng)模式，從而實(shí)現(xiàn)了即使遠(yuǎn)距離也可以高精度測(cè)距。該傳感器還具備VGA分辨率，在30厘米到1米之間的近距離區(qū)域，同樣能夠獲取高精度的深度圖。此外，相比較激光掃描測(cè)距方式而言，該傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)高幀率拍攝，對(duì)正在移動(dòng)的物體可有效減少測(cè)距的誤差，獲得以幀為單位的深度圖。

隨著這款I(lǐng)MX456QL的正式面世，諸如人工智能機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)等技術(shù)應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛，比如預(yù)防多個(gè)無(wú)人機(jī)的相撞以及無(wú)人機(jī)的躲避障礙物等功能在該技術(shù)的支持應(yīng)用下會(huì)更加智能化，手勢(shì)或者物體的識(shí)別也都需要這樣小型精準(zhǔn)的測(cè)距傳感器的精確測(cè)距。

IMX456QL預(yù)計(jì)到貨時(shí)間為2018年4月，批量到貨時(shí)間為2018年的11月，樣品價(jià)格為稅后3000日元（約合人民幣176元）傳感器領(lǐng)域的黑科技索尼半導(dǎo)體一直都沒(méi)讓人失望過(guò)，讓我們共同期待這款測(cè)距傳感器上市后新的亮點(diǎn)。