未來，手機等移動設備將能快速逼真地對周圍環境進行三維（3D）檢測。這將歸功于英飛凌科技股份公司（FSE: IFX / OTCQX: IFNNY）與pmd科技有限公司聯合推出的3D圖象傳感器芯片。REAL3™將能實現非常逼真的虛擬并增強現實游戲體驗，其中涉及通過游戲玩家使用頭戴式終端設備在自己的雙手與其生活環境之間的互動。圖像傳感器芯片的其它應用包括：房間和物體的空間測量、室內導航和圖片特效等。

 

在2016年美國拉斯維加斯消費電子展（CES）上，英飛凌將與pmd共同展出REAL3產品家族較新推出的3D圖象傳感器芯片。較之前一代產品，全新3D圖像傳感器的光學靈敏度以及功耗均得到改善。此外，內置電子器件所占用的空間非常小。該芯片使手機可以操作能測量3D深度數據的微型攝像系統。

 

利用微透鏡提高靈敏度

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

 

新一代芯片的光學像素靈敏度得以提升的關鍵，在于 3D圖象傳感器芯片的每一個像素應用一個微透鏡，讓大部分入射光指向一個像素的敏感表面，因此幾乎不會有光浪費在非活動區域。

 

較優化的外形：傳感器尺寸減半

在消費電子展上展示的3D圖象傳感器芯片專為手機而設計，手機上的大多數應用只需要3.8萬像素的分辨率。以前的10萬像素矩陣相應縮小，而其它功能組件——比如影響芯片面積和性能范圍的模擬/數字轉換器——得到優化。因而，系統成本得以降低：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，在光學效能和功能方面也幾近相同。它們的區別僅僅在于分辨率：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特別適合在手機中使用。英飛凌與pmd科技是參與谷歌 “Project Tango”項目的合作伙伴。“Tango”項目是在手機和平板電腦中裝配支持三維感知的特殊光學傳感器系統，其中包括搭載英飛凌IRS1645C 3D圖象傳感器芯片的3D攝像頭。其應用包括增強現實、室內導航和三維測量。支持谷歌“Tango”的全套3D攝像頭包括IRS1645C和一個有源紅外激光照明，面積大約為10 x 20毫米。該3D攝像子系統的測距較遠4米（13英尺），測量精度達到測量距離的1%，幀速率5 fps（每秒幀數），在工作模式下的功耗低于300毫瓦。

 

飛行時間原理（ToF）

3D圖象傳感器芯片采用紅外光，并利用飛行時間（ToF）測量原理：對于每一個像素，3D圖象傳感器芯片都會測量紅外光往返于攝像頭和對象的時間。與此同時，每一個像素也會檢測對象的亮度值。

 

IRS1125C將于2016年第一季度起批量供貨。2016年第二季度計劃開始生產較小的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計靈活性，同時較大限度降低系統成本。 

 

關于英飛凌與pmd科技之間的合作

英飛凌與總部位于德國錫根的pmd科技有限公司共同開發了REAL3 3D圖象傳感器芯片。兩家公司共同為客戶提供技術支持。pmd科技為這個全新研制的芯片家族所做的貢獻在于ToF像素矩陣。英飛凌的貢獻是提供芯片上系統（SoC）集成的所有功能組件，并開發相應的制造工藝。3D圖象傳感器芯片在英飛凌的德累斯頓工廠生產，同時，利用微透鏡技術針對飛行時間（ToF）CMOS工藝進行了優化。

 

英飛凌與pmd科技參加2016年消費電子展

在2016年美國拉斯維加斯消費電子展（2016年1月6日至9日）上，英飛凌與pmd科技將在手機和頭戴式終端應用演示和概念設計中展示3D圖像傳感器的性能。欲查詢關于雙方合作參展的更多信息，請聯系：events@pmdtec.com 

 

關于英飛凌3D圖象傳感器芯片的更多技術信息請訪問：www.infineon.com/3d-imaging。關于原型攝像頭和pmd科技的信息請訪問：www.pmdtec.com