《德州仪器工业级飞行时间（ToF）图像传感器：OPT8241》

Texas Instruments’ Time of Flight Image Sensor for Industrial Applications

——拆解与逆向分析报告

工业级三维ToF图像传感器

2016年，3D成像和传感器件开始出现明显的商业拓展，市场规模超过13亿美元。近期又呈现出加速趋势，预计2018年在移动和计算领域将会有大量3D成像和传感产品面市。据麦姆斯咨询报道，索尼（Sony）/Softkinetic一直在飞行时间（ToF）3D成像领域展开深入研究，为消费类、汽车类、工业类领域的图像传感器厂商提供独特的像元技术（pixel technology）。对于工业类应用，索尼（Sony）/Softkinetic将其技术授权给德州仪器（TI）；对于汽车类应用，索尼（Sony）/Softkinetic则将其技术授权给迈来芯（Melexis）。

飞行时间（ToF）传感器OPT8241属于德州仪器（TI）三维ToF图像传感器系列。该器件将ToF感应功能与经优化设计的模数转换器（ADC）和通用可编程定时发生器（TG）相结合。该器件以高达150帧/秒的帧速率（600读出/秒）提供四分之一的视频图形阵列（QVGA 320 x 240）分辨率数据。

德州仪器ToF图像传感器OPT8241

德州仪器ToF图像传感器OPT8241方框图

OPT8241内置TG控制复位、调制、读出和数字化序列。TG具备可编程性，可灵活优化各项深度感应性能指标（例如功率、运动稳健性、信噪比和环境消除）。OPT8241主要应用领域：（1）位置和临近感测；（2）3D扫描；（3）3D机器视觉；（4）安全和监控；（5）手势控制；（6）增强现实（AR）和虚拟现实（VR）。

德州仪器ToF三维景深测量系统的套片解决方案

OPT8241主要特性：
- 成像阵列：
  * 320 x 240阵列
  * 1/3”光学格式
  * 像元间距：15µm
  * 高达150帧/秒
- 光学属性：
  * 响应度：850nm时为0.35A/W
  * 解调对比度：50MHz时为45%
  * 解调频率：10MHz至100MHz
- 传感器输出接口：
  * CMOS数据接口（50MHz DDR，16通道数据、时钟和帧标记）
  * LVDS：600Mbps，3个数据对；1LVDS位时钟对，1LVDS采样时钟对
- 经优化的光学封装（COG-78）：
  * 8.757mm x 7.859mm x 0.7mm
  * 集成光学带通滤波器（830nm至867nm）
  * 便于对齐的光学基准点

德州仪器ToF图像传感器OPT8241拆解与逆向分析

本报告对德州仪器ToF图像传感器OPT8241进行详细地分析，从近红外带通滤波器到ToF图像传感器像元。本报告基于物理分析，还给出完整的成本分析和价格预估。

此外，本报告还将OPT8241与英飞凌（Infineon）/pmd、意法半导体（ST）和迈来芯（Melexis）的ToF图像传感器进行对比分析，给出不同公司的技术路线。

若需要《德州仪器工业级飞行时间（ToF）图像传感器：OPT8241》样刊，请发E-mail：wangyi#memsconsulting.com（#换成@）。