據麥姆斯咨詢獲悉，近日，索尼半導體解決方案公司（下稱：索尼）宣布推出一款兼顧高分辨率和高速測距性能的直接飛行時間（dToF）堆疊式SPAD深度傳感器“IMX479”，面向車載激光雷達（LiDAR）應用。這款新傳感器使用最小3×3（水平×垂直）SPAD像素組合作為一個dToF像素，在提高線掃描系統的精度的同時，采用獨特的元器件結構實現了520 dToF像素的高分辨率，并支持最高20 fps的幀率。
隨著高級駕駛輔助系統（ADAS）和自動駕駛（AD）的普及，激光雷達的分辨率和測距性能的要求持續提高。索尼IMX479的推出，有助于提升車載激光雷達的感知能力，助力實現更安全、智能的未來移動出行。
應用于車載激光雷達的dToF堆疊式SPAD深度傳感器“IMX479”
在實現自動駕駛L3及以上級別的操作過程中，激光雷達作為實現高精度環境探測、路況識別以及感知汽車和行人等目標位置和形狀的重要傳感器，正變得日益關鍵，其技術也亟待升級。在多種激光雷達測距的方法中，SPAD深度傳感器作為dToF傳感器中的一種探測元素，通過檢測光源發射的光被物體反射后返回到傳感器的飛行時間（時間差），來測量距離。
索尼利用在CMOS圖像傳感器開發過程中創造的背照式像素結構、堆疊結構和Cu-Cu（銅-銅）連接等先進技術，將新開發的測距處理電路和dToF像素封裝在單個芯片上，在保持10平方微米的像素尺寸的同時，實現了520 dToF像素的高分辨率與最高20 fps的幀率。
主要特點
■ 520 dToF像素SPAD深度傳感器實現最高達20fps的幀率
IMX479通過使用Cu-Cu連接的堆棧結構，將背照式dToF像素芯片（上層）和搭載新開發的測距處理電路等的邏輯芯片（下層）封裝在單個芯片上。由此，在保持10平方微米的小像素尺寸下，實現了520 dToF像素的高分辨率。此外，此次新開發的測距處理電路可以并行處理多個任務，提高了傳感器的處理速度。
憑借在上述技術，520 dToF像素SPAD深度傳感器實現了最高達20fps的幀率輸出。同時，在垂直方向上實現了相當于0.05度的角分辨率，使垂直方向的檢測精度相比傳統產品提高了約2.7倍。在車載激光雷達關鍵的三維目標監測中，可以準確識別250米外、僅25厘米高的物體（如掉落在道路上的輪胎）。
■ 實現5厘米間隔的高距離分辨率
新產品的測距處理電路可獨立處理每個SPAD像素的數據并計算距離，使激光雷達的距離分辨率提高到了5厘米間隔。
■ 37％的高光子探測效率，最遠可探測300米外的目標
IMX479對像素的光入射面和底面進行了不規則設計，并優化了透鏡形狀。通過折射入射光來提高吸收率，使車載激光雷達光源常用的940納米波長達到了37％的光子探測效率。因此，即使在100,000lux以上的強光背景光環境下，也可以高精度地探測和識別最遠300米外的目標物體。
SPAD像素的截面結構
用于評估本產品的機械掃描激光雷達
索尼同步開發了搭載IMX479的機械掃描激光雷達評估平臺，現已開放給客戶和合作伙伴。該平臺將支持激光雷達系統的評估與新產品開發。
