《德州仪器工业级飞行时间(ToF)图像传感器:OPT8241》
2017-07-07 21:54:21   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

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。

Texas Instruments’ Time of Flight Image Sensor for Industrial Applications

——拆解与逆向分析报告

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 工业级三维ToF图像传感器

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

德州仪器ToF图像传感器OPT8241方框图

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

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

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。

报告目录:

Overview / Introduction

Texas Instruments Company Profile and Time of Flight Technology

Physical Analysis
• Physical Analysis Methodology
• Package
- View and dimensions
- Package opening
- Package cross-section: optical filter, RDL, bumps
• Image Die
- View, dimensions and marking
- Die overview: active area, CPAD technology
- Die delayering, main block ID and process
- Cross-section: metal layers, pixel
- Process characteristics

ToF Pixel Physical Comparison with Infineon, STMicroelectronics, Melexis Automotive ToF Image Sensor
• Package, Pixels, Filters

Manufacturing Process Flow
• Overview
• ToF Imager Front-End Process
• ToF Imager Wafer Fabrication Unit
• Packaging Process Flow
• Final Assembly Unit

Cost Analysis
• Cost Analysis Overview
• The Main Steps Used in the Economic Analysis
• Yield Hypotheses
• ToF Imager Die Cost
- Front-end cost
- Back-end: tests and dicing
- Wafer and die cost
• Component
- Packaging cost
- Packaging cost by process step
- Component cost

Estimated Price Analysis

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