טאואר הצליחה לייצר חיישן תמונה תלת-מימדית

16 דצמבר, 2020

החיישן מייצר תמונת עומק בתדר Near IR באמצעות טכנולוגיית iToF. פותח ב-18 החודשים האחרונים ביחד עם Opix הסינית ועם יצרן סמארטפונים המתכנן לשלב אותו במצלמת תלת-מימד עבור הטלפונים שהוא מייצר

חברת טאואר ממגדל העמק (Tower Semiconductor) הצליחה לייצר חיישן למצלמה תלת מימדית המיועדת לשימוש במכשירי סמארטפון עבור יישומים כמו זיהוי פנים, ויישומים נוספים הנשענים על מדידות מרחק וקבלת תמונה תלת מימדית של הסביבה או של אובייקטים מצולמים. החיישן מאפשר לייצר תמונה תלת מימדית של הפנים ברזולוציה של 640 על 480 פיקסלים. הפרוייקט נערך בשיתוף פעולה עם חברת הפאבלס הסינית Opix ועם יצרן סמארטפונים גדול, אשר ישלב אותו בטלפונים שהוא מייצר.

שתי השיטות המרכזיות לביצוע מדידות תלת מימד הן השיטה הסטריאוסקופית ושיטת החיישן היחיד. השיטה הסטריאוסקופית דומה לעיני האדם: שני חיישנים המצויים אחד לצד השני מצלמים אובייקט מסויים, ולאחר מכן מחשבים את מרחקי הנקודות השונות במרחב ההבדלים בין הפיקסלים התואמים בחיישנים השונים (טריאנגולציה).

הדרך השנייה היא באמצעות חיישן יחיד אקטיבי. מקור אנרגיה שולח פולס אור אשר מוחזר אל החיישן ופער הזמנים משמש לחישוב מרחקה של כל נקודה בתמונה. זוהי שיטת Time of Flight. גם שיטת ToF מתחלקת לשתי גישות מקבילות: מדידה ישירה ומדידה עקיפה (Indirect Time of Flight), או בקיצור iTOF. בשיטה הישירה נמדד הפרש הזמן בין הפולס המשודר והפולס החוזר, ובשיטה העקיפה נמדד הפרש המופע (פאזה) ביניהם. בשני המקרים מקור האור הוא דיודה הפולטת אור אינפרה אדום (IR).

חיישן ה-3D בפעולה: משמאל הדמות המצולמת, במרכז תמונת ה-IR המתקבלת, ומימין נקודות העומק שהופקו מתמונת ה-IR
חיישן ה-3D בפעולה: משמאל הדמות המצולמת, במרכז תמונת ה-IR המתקבלת, ומימין נקודות העומק שהופקו מתמונת ה-IR

טאואר ואופיקס מסרו שמדובר בחיישן מסוג iTOF העובד באמצעות מקור קרינה בתדר אינפרה אדום קרוב (NIR). היתרון של השימוש בתדר הזה נעוץ בכך שהוא גם בלתי נראה וגם בטוח לשימוש ואין בו סכנה לפגיעה בחוש הראייה. החיישן יוצר בתהליך stacked BSI CIS של טאואר המשמש לייצור חיישני תמונה מבוססי CMOS בגיאומטריה של 65 ננומטר.

החיישנים מיוצרים במפעל טאואר בעיר אוזו, יפן. האבטיפוס הראשון כולל פיקסלים בגודל של 5 מיקרון במערך של 640 על 480 פיקסלים וממשק תקשורת מסוג MIPI CSI-2, שהוא ממשק המצלמות הנפוץ ביותר בתחום האבזרים הניידים. טאואר מסרה שתהליך הייצור שלה מאפשר לבצע אפנון מהיר של האותות בתדר של עד 165MHz, המאפשר לספק עד 30 תמונות עומק בשנייה.

מנכ"ל חברת אופיקס, שיניאנג וונג, גילה שהעבודה המשותפת נעשתה לאורך 18 החודשים האחרונים. חברת אופיקס משנזן מתמקדת בפיתוח חיישני CMOS למצלמות תלת מימד. הטכנולוגיה שלה מבוססת רכיבים במתכונת ערימה (Stack) שבמסגרתה מיוצרות בנפרד שלוש שכבות פונקציונליות: פיקסלים, תאורה אחורית ולוגיקה, ומחוברות לאחר מכן אחת על-גבי השנייה (ראו תמונה למטה). השיטה הזאת מאפשרת ביצוע קל של שינויים ועידכונים בכל אחת משכבות החיישן.

 

Share via Whatsapp

פורסם בקטגוריות: אלקטרואופטיקה , חדשות , סמיקונדקטורס , תעשייה ישראלית

פורסם בתגיות: 3D , חיישן CMOS , טאואר סמיקונדקטור