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看一眼你的手机它就解锁了，TOF 3D 传感器让智能手机变得更酷。Digitimes 预测，2019 年使用 TOF 3D 传感器技术的智能手机出货量将达到 2000 万台，看来大众对新技术的应用还是充满期待。
因为 TOF 技术，小米和荣耀还进行了胡怼。红米 Redmi 品牌总经理认为荣耀 V20 TOF 镜头无用，荣耀业务部副总裁回击 TOF 等技术是公司厚积薄发的技术储备。让国内两家手机大厂网上开战，TOF 技术有什么魔力？
TOF 即 Time of Flight，直译为飞行时间。原理是通过向目标发射连续的特定波长的红外光线脉冲，通过特定传感器接收待测物体传回的光信号，计算光线往返的飞行时间或相位差得到待测物体的 3D 深度信息，ToF 相机的亮度图像可以通过模型迅速连接起来。
相对于 3D 结构光技术，TOF 技术在一定距离内，光信息衰减小，同时 TOF 感光元件的单位像素可达到 10μm，对于光的采集有足够的保障，使用距离可达到 0.4m-5m,因此适用于后置摄像头上。
由于 TOF 技术性能更高，以及被智能手机大量采用，很多芯片厂商开始纷纷发力这一领域，今天我们就来盘点一下有哪些厂商在做 TOF 传感器芯片：
意法半导体（ST）
ST 在消费电子领域颇有建树，对 TOF 技术自然也非常关注，早在几年前就已经推出了相关产品 VL6180 和 VL53L0X。其中 VL6180 是其第一代产品，采用 850nm 的波长激光，最大测距大于 40cm；VL53L0X 是第二代产品，采用了 940nm 的波长激光，测距距离也提升到了 2m。ST 称 VL53L0X 是世界上最小的 ToF 传感器，采用单光子雪崩二极管，超高速时间分辨率让 Direct ToF 技术能够采用 ST CMOS SPAD 制造工艺，集成传感器、滤波器、光学器件、VCSEL 和驱动器于一体，系统具有高度校准的特性。
德州仪器（TI）
早在 2013 年 TI 就发布过 3D 飞行时间（ToF）手势技术但是用于控制领域。2017 年发布的飞行时间（ToF）传感器 OPT8241 算是一款经典产品，这颗芯片属于 3D ToF 图像传感器系列，它将 ToF 感应功能与经优化设计的模数转换器（ADC）和通用可编程定时发生器（TG）相结合，以高达 150 帧 / 秒的帧速率（600 读出 / 秒）提供四分之一的视频图形阵列（QVGA 320 x 240）分辨率数据。主要的应用是深度感测，例如 3D 扫描、手势控制等等，其终端应用在 ATM、人数统计等等。
艾迈斯半导体（ams）
ams 的专注程度堪称“死磕”传感器，艾迈斯半导体的首席执行官 Alexander Everke 曾表示，“我们专注于高性能传感器解决方案。业务范围包括传感器解决方案、传感器 IC、接口和相关软件。”TOF 技术作为行业热点必然也是 ams 的重中之重。在 2017 年收购 VCSEL 玩家之一 Princeton Optronics，加强 3D 成像、AR/VR 及汽车应用技术。目前 1D 飞行时间传感器的缺点是尺寸过大，在较差的照明条件下或显示屏脏污时，性能会大打折扣。ams 的 1D 飞行时间传感器 TMF8701 集成了 VCSEL 红外发射器、多个 SPAD（单光子雪崩光电二极管）光探测器、时间 - 数字转换器和直方图处理内核，可以独立识别显示屏上的指纹污染以及盖玻片范围以外物体（例如用户脸部）的光反射，即使在传感器孔径脏污时，也能保持可靠性能。
迈来芯（Melexis）
迈来芯是全球五大顶级汽车半导体传感器供应商之一，在汽车市场有着绝对的优势，可以说现在平均每辆车就有 8 颗迈来芯品牌的芯片。在汽车应用中，传感器数量越来越多，尤其是未来的自动驾驶，只有配备大量的高精准度的传感器才能让行驶更安全。
在 2017 年，迈来芯推出了 MLX75023 1/3 英寸光学格式 TOF 传感器，其提供当时世界上最小的 QVGA 分辨率像素，并具有 63dB 线性动态范围和日光鲁棒性。MLX75123 配套芯片将传感器 IC 直接连接到主机 MCU，可以从传感器快速读取数据；近期，Melexis 推出业界首款面向汽车内部和外部监控等应用的单芯片汽车级 VGA 飞行时间 (ToF) 图像传感器 MLX75027，这是片上系统解决方案，在单一 BGA 封装中提供 VGA（640 x 480 像素）分辨率的图像传感及处理功能。
Teledyne e2v
Teledyne e2v 拥有超过 40 年的成像设计及制造经验，产品涉及 CMOS、CCD 和 EMCCD 图像传感器、阵列、相机模块、子系统和线扫描相机。Teledyne e2v 研发的第一个 3D 飞行时间法解决方案，具有 130 万像素分辨率深度与 1 英寸光学尺寸。在可见光与近红外光谱 850nm 波长出量子效率大 50%，高动态范围可实现实现夜间和日夜视觉；可获取快速移动的目标 3D 图像：速度高达 120 帧 / 秒，全分辨率 30 帧 / 秒深度图像，全局快门效率高。
除了智能手机，TOF 技术还可以应用于汽车、工业、人脸识别、娱乐、电影特效、机器人等诸多领域。在汽车上，TOF 传感器可以用于自动驾驶，通过 TOF 技术对行车环境进行感知；在工厂自动化中，ToF 技术可以用于拾取放置作业以及装配作业；在人脸识别系统中，TOF 相机的亮度图像和深度信息可以通过模型连接起来，迅速精准的完成人脸匹配和检测；在制作影视特效时，TOF 相机可以将深度信息附加在视频图像中，精确确定场景中每个像素的空间位置。
除了国外厂商，用户可能还想了解更多关于国内厂商的 TOF 技术信息，但是关于国内厂商的公开资料较少，欢迎工程师们推荐，投稿邮箱：yunyun#eefocus.com(请将#替换为@)。
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