iTOF相机中应用的接近传感芯片

iToF全称是indirect Time-of-Flight，直译就是间接光飞行时间。所谓间接，就是指iToF是通过测量相位偏移来间接测量光的飞行时间，而不是直接测量光飞行时间。iToF向场景中发射调制后的红外光信号，再由传感器接收场景中待测物体反射回来的光信号，根据曝光（积分）时间内的累计电荷计算发射信号和接收信号之间的相位差，从而获取目标物体的深度。

iToF模组的核心组件包含VCSEL和图像传感器。VCSEL发射特定频率的调制红外光。图像传感器在曝光（积分）时间内接收反射光并进行光电转换。曝光（积分）结束后将数据读出，经过一个模拟数字转换器再传给计算单元，由计算单元计算每个像素的相位偏移。iToF计算深度的方式通常是采用4-sampling-bucket算法，利用4个相位延迟为0°，90°，180°和270°的采样信号计算深度。

iToF的测量精度和几个因素有关，分别是调制光的频率，光照功率以及积分时间。前文已经提到了iToF的深度计算公式。由此，可以推出深度噪声（精度）。由于c对应光速，是一个固定值，所以深度精度和调制光的频率、相位信噪比（phase SNR）有关。当相位信噪比一定时，频率越高，深度噪声越小，也意味着深度精度越高。

iToF的相位信噪比和传感器接收到的光电流有关系。其中，代表调制信号生成的电子，代表调制光和环境光生成的电子总和，代表电容的固有噪声，是调制对比度，描述传感器分离和收集光电子的质量。所以，调制光信号生成的电子数越多，相位信噪比越大，进而推出深度精度越高。增大有两种方式，一种是增大光照功率，另外一种就是延长曝光时间，也就是前文提到的积分时间。

环境光传感芯片又可称为光距感 接近传感芯片，它的主要用途是用来对周围环境光电的暗弱进行测量的，就比如用来对环境光进行测量，是由环境光传感器里面的光敏二极管来进行的，通过放大、模数转换等处理，使得光能量得到量化，再通过BB、WLED dirver控制调节，可使系统调节显示屏的亮度。

这里推荐台湾旺泓的光距感接近传感芯片- WH APS 4530A，它的暗电流小，低照度响应，灵敏度高，电流随光照度增强呈线性变化，还内置双敏感元，自动衰减近红外，光谱响应接近人眼函数曲线。

WH4530A是一种光到数字转换器，它结合了环境光传感器、接近传感器和高效率的红外LED灯。环境光传感器(ALS)内置了一个滤光器来抑制红外，并提供了一个接近人眼反应的光谱。ALS可以在黑暗到阳光直射下工作，可选择的探测范围约为40dB。双通道输出(人眼和清晰)，使ALS在不同光照条件下具有良好的光比。近距离传感器(PS)内置了一个940nm的滤光片，用于环境光的抗扰，因此PS可以检测反射红外光，具有高精度和优良的抗扰性。WH4530A具有可编程中断功能，对ALS和PS具有基于阈值的迟滞。

光距感接近传感芯片- WH APS 4530A的应用：

手机设备：手机，平板电脑，PDA，移动POS机

消费设备：液晶电视，iTOF相机，玩具

计算设备：笔记本电脑,液晶显示器

智能家居：智能照明，智能窗帘，夜灯

户外：监控系统，路灯

工业应用

审核编辑黄宇