ToF技术的分岔路，是堆像素还是顾精度？ _ToF技术

电子发烧友网报道（文/周凯扬）如今智能手机市场在摄像头方面的竞争仍处于白热化，除了摄像头、像素之争外， ToF摄像头的出场率也开始逐步提升。我们能接触到的ToF传感器只有手机摄像头这一种应用吗？各家的ToF方案又有何异同呢？
ToF作为三大主动式光学深度传感技术之一，另外两种分别是结构光和干涉测量。该技术主要用于中远距离的传感应用，我们也已经在汽车激光雷达中看到ToF的普及。据Markets and Markets最新报告显示，全球ToF传感器市场规模预计从2020年的28亿美元增长至2025年的69亿美元，复合年增长率将达到20% 。
据市场调研公司Tech Systems Research的调查报告表示，全球ToF传感器去年的出货量在4700万左右，而这一数字将在今年增至1亿5500万， 2021年预计达到2亿5500万。这其中最大的市场增长来源于自动驾驶/辅助驾驶对ToF传感器的需求增长，以及智能手机中3D ToF摄像头的日益普及，同时3D机器视觉系统在各行各业中的采用率提高，加之工业4.0的部署、国防与航空技术的发展， ToF传感器市场将在未来几年收获更大的机遇。

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不同测距技术对比 / 电子发烧友网整理
在测距上， ToF与传统的超声波、红外三角测量、激光相比有着不小优势。不仅支持高读取频率和远距离测量，同样可以确保眼部保护以及多个传感器的混用，更重要的是不受环境光的影响。

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【ToF技术的分岔路，是堆像素还是顾精度？】dToF原理图
ToF摄像头是利用ToF测距法实现范围成像的产物，通过发射激光脉冲来测量物体与镜头间的距离。ToF技术本身也分为两种，一种是直接测量飞行时间的dToF ，另一种是测量相位偏移的iToF ，而后者还可以分为pToF（脉冲ToF）和cwToF（连续波ToF）等方法。

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iToF原理图
与dToF相比， iToF系统集成难度低，但其精度也随之降低，并会随着距离增加持续降低。因此出于对测量距离与精度的要求，往往车载激光雷达中更常用dToF技术。

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dToF和iToF对比 / 电子发烧友网整理
传统的ToF摄像模组分为五个部分：发光单元，光学元件，图像传感器，驱动器件与接口。其中发光单元往往会出于可见性的考量而选择红外光。
现在我们对ToF有了一个简要的了解，那么各个厂商又是如何落实自家的ToF方案的呢？
英飞凌（Infineon）

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IRS2381C 3D图像传感器 / Infineon
英飞凌针对ToF图像传感器推出了自己REAL3™传感器，其中IRS2381C是专门针对消费级手机应用所研发的。早在IRS2381C基于高成本效益的标准英飞凌CMOS技术，目前已经入量产阶段。该传感器的高性能像素阵列对940nm红外光高度敏感，因此可以提供难以匹敌的室外表现。最高性能的像素阵列可达到224 x 172像素（38k），微透镜下可实现14µm的像素间距，同时该传感器支持背景光抑制（SBI），在强日光下每个像素都可以做到20倍的动态扩充。在4.4 x 4.8 mm的极小尺寸下，该传感器非常适合AR、计算机摄影、3D扫描重构等后置摄像头应用，也可用于安全的面部识别和自拍等场景。

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IRS1125A 汽车级3D ToF传感器 / Infineon
除了消费级ToF传感器外，英飞凌还推出了针对汽车应用的3D ToF传感器，作为XENSIV™传感器产品线的一份子，同时也是符合车规标准的REAL3™传感器。这款封装为LFBGA-84的ToF传感器CIF分辨率达到352 x 288（约100k像素），还运用了扩频时钟技术（SSC）避免其它红外设备的干扰，并已通过AEC-Q100 grade 2认证。这款汽车ToF传感器更适合车内的应用场景，比如对乘客的舱内感知和驾驶者的手势控制等。
索尼（Sony）