凸版印刷與Brookman Technology共同開發出新一代ToF傳感器

東京2022年6月16日 /美通社/ -- 凸版印刷株式會社（總公司：東京都文京區，代表取締役社長：麿秀晴，以下簡稱"凸版印刷"）與子公司株式會社Brookman Technology（總公司：靜岡縣濱松市，代表取締役社長：青山聰，以下簡稱"Brookman Technology"）共同開發出一款採用"混合型（hybrid）ToF（光飛行時間）法"（※1）的"三維距離圖像傳感器（以下簡稱"3D傳感器"）"。該款傳感器可實現在1～30米範圍內的距離測量，是目前主流的"間接ToF法"3D傳感器測距範圍的5倍以上。自動飛行無人機或自動運輸機器人等通過配備傳感器後，可避免與障礙物發生碰撞，有助於提升該類設備的可操作性和安全性。

此外，該款採用混合型ToF法的3D傳感器還配備了獨家的環境光噪聲消除功能，是全球首款（※2）可在相當於盛夏白天光照強度達到10萬勒克斯（lux）環境下，實現最長20米室外測距的CMOS圖像傳感器。

6月15日，在美國火奴魯魯召開的半導體技術國際會議"VLSI 國際研討會(全稱：2022 IEEE Symposium on VLSI Technology & Circuits）"（主辦方：美國電氣與電子工程師協會，會期：6月13日至17日）上，由凸版印刷、Brookman Technology 和靜岡大學聯合發表了該項新型ToF 傳感器技術。

• 開****發背景

近年來，隨着智能手機和遊戲機功能的增強、工業自動駕駛機器人等的普及，3D傳感器市場有望進一步擴大。根據距離檢測原理的不同，3D傳感器存在幾種測距方式，而通過測量光線照射到被攝體並返回傳感器所需的時間來估算相機到被攝體距離的"ToF法"，則隨着近年技術發展的進步，以其小型化和低功耗等的特點而最先被智能手機所採用。

自動駕駛的機器人和無人機需要配備"環境映射"功能，才能檢測出幾十米開外的障礙物並從捕獲的圖像中掌握自身所處的位置，而目前主流的"間接ToF法"3D傳感器在户外使用時，由於其缺乏足夠的"抗環境光"性能，因此阻礙了其進一步的普及應用。

凸版印刷將Brookman Technology納為子公司後，靈活發揮兩家公司的優勢，全面推動新型3D傳感器的研發工作。通過改進Brookman Technology專長的"短脈衝驅動方式"（※3），成功研發出了全新的混合型ToF技術，不但具備遠距離測量和優異的抗環境光性能，還實現了高速圖像捕獲和多台同時驅動的功能。

• 本次開發的新型ToF****傳感器的關鍵特性

1. 可實現30m**遠距離測量

通過採用混合型ToF驅動方式，可實現長達30米的遠距離測量，約為現有機型的5倍。

2. 配備環境光噪聲消除功能，可在盛夏的室外**進行測量

傳感器的每個像素都配備了消除環境光成分的功能。因此，該傳感器可以消除環境光噪聲，即使是在盛夏白天光照強度達到10萬勒克斯的環境下，也能夠準確測量距離。

3. 每秒**120張的高速圖像捕獲功能

通過在一幀內完成測距與消除環境光噪聲，確保不會發生成像模糊而導致"測量誤差"，實現精準測距。因此，1秒內最多可以捕獲120張距離圖像，大約是傳統機型的四倍多。

4. 最多可同時驅動256台相機

採用獨家控制方式，可以像消除環境光一樣消除其他相機所發出的信號光。因此，可以同時驅動多台相機而不產生干擾，最多可以同時驅動256台相機。

• 今後的目標

凸版印刷與Brookman Technology今後將致力於在自動駕駛機器人和工業設備等領域普及新型ToF傳感器，給此類設備安裝上這雙可提升性能的全新"眼睛"，為實現更安全、更便捷的社會做出貢獻。目前，凸版印刷正在研發相應的相機以搭載採用新型ToF法的距離傳感器，並計劃於2022年12月開始提供評估機型，在2023年秋季正式上市銷售。

凸版印刷預計在2025年度內，實現包括新型ToF傳感器及搭載該類傳感器的相機、以及相關周邊訂單在內的銷售額約70億日元的目標。

消息來源：凸版印刷