索尼正式发布背照式ToF图像传感器IMX456QL

如果要问在半导体领域里哪些传感器的制造商工艺强大，性能优异，稍微了解一点半导体行业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将自己研发的背照式CMOS图像传感器技术与“ToF”技术相结合，开发出最低10微米像素间距的背照式ToF图像传感器IMX456QL，如今该传感器的制作工艺已经成熟，正式宣布投入市场应用。

ToF技术是指通过光源到达物体并反射回传感器所需要的时间来测量传感器和物体之间的距离。ToF图像传感器检测每个像素的距离信息，从而得到高精度的深度图。通过确保有效接收到反射光并以高帧速率执行测量距离所需的处理，可以进一步提高精度。此外，通过有效地收集和处理反射光还可以降低功耗。

背罩式CMOS图像传感器也是索尼半导体工业的黑科技之一，通过将感光层的元件调转方向，让光能从背面直射进去，避免了在传统传感器结构中，光线会受到微透镜和光电二极管之间的电路和晶体管的影响。把与感光无关的走线与光电二极管分开到芯片的两边或下面，这样不仅增加了光电元件的曝光面积，而且减少光线经过布线层时的损失，从而明显提高了光的效能，改善了低光照条件下的拍摄效果。使高像素的手机或采用背罩式传感器的高像素相机能在很高的的感光度下，依然能够拍出不错的画质，这在以前是不可想象的。

索尼ToF技术的核心是通过收购了收购了ToF图像传感器技术开发公司Softkinetic Systems SA从而享有的专有电流辅助光电解调器(“CAPD”)技术专利，它采用独特的像素架构，能够利用像素中的漂移电流进行高速调制，从而提高检测光信号的精度。这种方法提高了测量每个像素水平距离的准确性，从而即便在比较远的距离外也能够进行准确的测量和深度图采集数据。

这次索尼将CAPD与其背照式CMOS图像传感器像素技术相结合，开发出业界最小的具有10微米像素间距的新型背照式ToF图像传感器IMS456QL。IMX456QL基于背照光像素结构的优点，将光电检测器下方的电路分层。通过优化CAPD的像素结构和电路，提高了光采集效率，并且实现了高速距离测量处理。本来仅凭现有的ToF技术是难以测定10米左右的远距离的，而该传感器搭载了高感光度的驱动模式，从而实现了即使远距离也可以高精度测距。该传感器还具备VGA分辨率，在30厘米到1米之间的近距离区域，同样能够获取高精度的深度图。此外，相比较激光扫描测距方式而言，该传感器能够实现高帧率拍摄，对正在移动的物体可有效减少测距的误差，获得以帧为单位的深度图。

随着这款IMX456QL的正式面世，诸如人工智能机器人、无人机、虚拟现实、增强现实和混合现实等技术应用将会越来越广泛，比如预防多个无人机的相撞以及无人机的躲避障碍物等功能在该技术的支持应用下会更加智能化，手势或者物体的识别也都需要这样小型精准的测距传感器的精确测距。

IMX456QL预计到货时间为2018年4月，批量到货时间为2018年的11月，样品价格为税后3000日元（约合人民币176元）传感器领域的黑科技索尼半导体一直都没让人失望过，让我们共同期待这款测距传感器上市后新的亮点。