在目前的车载激光雷达中,采用SPAD阵列作为接收器的一般都是采用索尼IMX459,这是索尼在2019年推出的一款车规级SPAD传感器,有效像素为597×168,共约10万像素。
最近,索尼半导体推出了全新的IMX479,这款新传感器使用最小3×3(水平×垂直)SPAD像素组合作为一个dToF像素,在提高线扫描系统的精度的同时,采用特别的元器件结构实现了520dToF像素的高分辨率,有效SPAD像素为105×1560,合计约16.4万像素,并支持高达20fps的帧率。
IMX479 来源:索尼半导体索尼半导体表示,他们利用在CMOS图像传感器开发过程中创造的背照式像素结构、堆叠结构和Cu-Cu连接等先进技术,将新开发的测距处理电路和dToF像素封装在单个芯片上,在保持10平方微米的像素尺寸的同时,实现了520dToF像素的高分辨率与高达20fps的帧率。
此外,此次新开发的测距处理电路可以并行处理多个任务,提高了传感器的处理速度。同时,在垂直方向上实现了相当于0.05度的角分辨率,使垂直方向的检测精度相比上一代IMX459提高了约2.7倍。在车载激光雷达关键的三维目标监测中,可以准确识别250米外、仅25厘米高的物体(如掉落在道路上的轮胎)。
在测距方面,IMX479的测距处理电路可独立处理每个SPAD像素的数据并计算距离,使激光雷达的距离分辨率提高到了5厘米间隔。
IMX479对像素的光入射面和底面进行了不规则设计,并优化了透镜形状。通过折射入射光来提高吸收率,使车载激光雷达光源常用的940纳米波长达到了37%的光子探测效率。因此,即使在100,000lux以上的强光背景光环境下,也可以高精度地探测和识别最远300米外的目标物体。
值得一提的是,IMX479的建议光源波长从上一代IMX459的905nm提高至940nm,这可能是由于VCSEL技术的成熟,以及940nm在强光照下的抗干扰能力更高。从人眼安全的角度看,940nm光源允许的功率输出更高,也就能有更远的探测距离。
IMX479计划在2025年秋季实现量产出货,含税价格官方定为35000日元,约合1742元人民币。
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