索尼半导体解决方案公司（下称，“SSS”）宣布推出一款兼顾高分辨率和高速测距性能的直接飞行时间（dToF）堆叠式SPAD深度传感器“IMX479”，面向车载激光雷达应用。
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※1，并支持高达20fps※1的帧率※2。
随着高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶（AD）的普及，激光雷达的分辨率和测距性能的要求持续提高。IMX479的推出，有助于提升车载激光雷达的感知能力，助力实现更安全、智能的未来移动出行。
※1：根据SSS调查（截至2025年6月12日新闻发布时）
※2：帧率会因水平视场角（FOV）或分辨率的不同而有所变化。
应用于车载激光雷达的dToF堆叠式SPAD深度传感器“IMX479”
型号 |
量产出货时间（计划） |
价格（含税）※3 |
1英寸（对角线15.8mm） 520dToF像素SPAD深度传感器“IMX479” |
2025年秋 |
35,000日元 |
※3：价格根据数量等因素可能有所调整。
在实现自动驾驶L3及以上级别的操作过程中，激光雷达作为实现高精度环境探测、路况识别以及感知汽车和行人等目标位置和形状的重要传感器，正变得日益关键，其技术也亟待升级。在多种激光雷达测距的方法中，SPAD深度传感器作为dToF传感器中的一种探测元素，通过检测光源发射的光被物体反射后返回到传感器的飞行时间（时间差），来测量距离。
SSS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（铜-铜）连接※4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。
※4：在堆叠像素部分（顶部芯片）和逻辑电路（底部芯片）时通过连接的Cu（铜）焊盘实现电气连接的技术。与通过插入像素区域周围的电极实现连接的硅通孔（TSV）布线相比，这种方法提供了更多的设计自由度、提高了生产效率、允许更紧凑的尺寸并提高了性能。
＜主要特点＞
■ 520dToF像素SPAD深度传感器实现高※1达20fps的帧率
IMX479通过使用Cu-Cu连接的堆栈结构，将背照式dToF像素芯片（上层）和搭载新开发的测距处理电路等的逻辑芯片（下层）封装在单个芯片上。由此，在保持10平方微米的小像素尺寸下，实现了520dToF像素的高分辨率。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。
凭借在上述技术，520dToF像素SPAD深度传感器实现了高※1达20fps的帧率输出。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传统产品※5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）。
※5：与本公司的1/2.9型、有效像素约为10万的SPAD深度传感器“IMX459”比较。
※6：基于SSS内部测试结果。
■ 实现5厘米间隔的高距离分辨率
新产品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。
■ 37％的高光子探测效率，最远可探测300米外的目标
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。
＜关键参数＞
型号名称 |
IMX479 |
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有效SPAD像素 |
105（H）×1,560（V） 约16.4万像素 |
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垂直方向有效dToF像素 |
520dToF像素 |
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图像尺寸 |
对角线长度15.8mm（1英寸） |
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建议光源波长 |
940nm |
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SPAD单元尺寸 |
10.08μm（H)×10.08μm（V) |
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单元尺寸（dToF像素单位） |
最小3（H）× 3（V） |
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光子探测效率 |
37％（940nm波长） |
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响应速度 |
约6ns |
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电源 |
SPAD击穿电压 |
-20.5V |
SPAD超额电压 |
3.3V |
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模拟 |
3.3V |
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数字 |
1.125V |
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交互 |
1.8V |
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接口 |
MIPI CSI-2串行输出（4线） |
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芯片尺寸 |
12.2mm（H）×20.0mm（V） |
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最大探测距离 |
300m |
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300m测距时的距离精度 |
相当于最小5cm |
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<用于评估本产品的机械扫描激光雷达>
SSS同步开发了搭载IMX479的机械扫描※7激光雷达评估平台，现已开放给客户和合作伙伴。该平台将支持激光雷达系统的评估与新产品开发
※7: 一种通过旋转的镜子反射来自固定激光光源的光束，从而实现大范围水平扫描的方法。
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索尼集团公司是一家建立在坚实技术基础上的创意娱乐公司，现运营六大业务板块：游戏与网络服务业务；音乐业务；影视业务；娱乐、技术及服务业务；影像与传感解决方案业务；金融服务业务。索尼的企业宗旨是“用创意和科技的力量感动世界”。公司在截止到2025年3月31日结束的2024财年，合并销售收入达约850亿美元。
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