国产dToF加持，激光对焦重回旗舰手机

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）3月18日，荣耀发布了Magic6至臻版和Magic6 RSR保时捷版本两款旗舰手机，而在这两款手机上，除了外观上的升级外，还在屏幕和影像系统上采用了全新的技术。其中包括搭载了dToF激光雷达对焦系统，这是在iPhone以外，第一款搭载大面阵高分辨率dToF深感摄像头。
 
业界首发1200点阵列dToF对焦系统
 
智能手机搭载ToF传感器由来已久，早期安卓旗舰手机就有不少搭载了iToF传感器，用于加强对焦能力以及3D扫描、建模、测距等功能。而ToF模组最早更是可以追溯至2014年的黑莓Passport、LG G3等智能手机上，当时这些小型ToF模组被用作通话靠近熄屏功能的距离检测。
 
而接下来华为也在Mate 20 Pro、P30 Pro、Mate 40 Pro+等机型上应用上后置iToF模组，能够用于AR 3D建模扫描，拍照对焦等功能。其他品牌的旗舰机型也陆续有搭载后置iToF模组，而直到苹果在iPhone 12 Pro上首次搭载后置dToF镜头时，也真正引爆了这个市场。
 
不过随着AR概念在手机上的热度逐渐冷却，ToF传感器在智能手机上的存在感也越来越低，首先是厂商在宣传上已经不再将ToF传感器作为重点，另外ToF传感器在过去几年的手机产品上也没有太大进展。

图源：芯视界

 
据了解，这次荣耀Magic6至臻版和RSR保时捷版本上搭载的dToF对焦系统，其传感器是由芯视界提供的VA6320堆叠式dToF深度传感器。VA6320是一款集成了全局快门40x30 SPAD（单光子雪崩光电二极管）像素阵列、前端时间到数字转换器和深度DSP处理器的1/18英寸ToF（飞行时间）成像传感器。配合脉冲激光发射器，该传感器可以生成一个40x30的深度图像，也就是1200点阵列。
 
VA6320的另一个特点是，基于超低功耗SPAD阵列，采用先进3D堆叠式结构，极大地缩小了芯片面积。
 
该传感器提供支持直方图模式和DSP模式数据格式的MIPI CSI-2接口。使用CSI-2单通道接口，传感器能够以全分辨率每秒30帧的速度进行图像传输。传感器内部包含一个MCU，用于实现软件补丁和增强系统的可编程性，并集成了芯视界Gen2 DSP深度信号处理模块，能提升精度与抗环境噪声能力。
 
此外，它还集成了一个照明控制器和一个SPI接口，允许配置ToF模块中的下游LDD（激光二极管驱动器），使传感器能够直接访问模块内存（如EEPROM或Flash）中的校准数据和固件代码。
 
与2020年苹果公司发布的LiDAR Scanner散斑技术相比，VA6320采用了Flash激光照明方案，从成本、体积大小以及功耗上都更胜一筹，并且具备多样化系统的适配性。
 
另外，该dToF传感器模组中，还应用了一颗来自光梓信息科技（PhotonIC Technologies）的dToF驱动芯片PHX3D 5015，据称这是第一颗量产的国产3D-dToF驱动芯片。
 
PHX3D 5015是一款用于3D-dToF应用的单通道VCSEL驱动芯片，采用2.40mm x 2.40mm WLCSP封装，内部集成了Temp Sensor、脉冲发生器、DC-DC Boost等多个模块，极大简化模组设计，节省客户成本。内置的脉冲发生器可以产生500ps~2ns可调的脉冲信号，光脉冲上升下降沿<1ns, 保证Sensor出图的精度和效果。最大支持9V的VCSEL供电电压，输出高达8A的峰值电流，搭配多结VCSEL可实现>10m距离的3D-dToF应用。
 
结合对焦算法，首次实现全向运动对焦
 
在传感器的加持下，如何开拓创新应用对于手机厂商而言是关键。荣耀在Magic6至臻版和RSR上，为了发挥该1200点阵列dToF传感器的价值，算法团队自研了RGB-D实时配准、AI主体检测、运动检测和预测、逐帧快速对焦等多个算法，通过激光对焦点阵以及CIS的硬件相位对焦窗，让对焦扫描帧率提升400%，对焦精度提升18倍，速度提升100%。
 
实际应用中，荣耀Magic6至臻版和RSR加入了人脸、人体、动物、运动等多种AI对焦检测能力，大幅提升Z向运动物体的对焦准确度，行业首次实现全向运动对焦，以及悬浮运动抓拍的效果，大幅提升抓拍成功率和效率。
 
写在最后
 
荣耀Magic6至臻版和RSR的推出，以及国产dToF传感器的突破，有机会让dToF重新回到主流旗舰手机的配置表中。而未来手机厂商依靠dToF还能开始哪些创新应用，值得期待。