ToF 3D 深度感测技术的测试过程关键ASM焊线机

　　简易的人机界面，是今天各行各业趋之若鹜的控制方法，自2018年底开始，3D深度感测技术更成为新趋势，而飞时测距（ToF）技术更受大众欢迎。从智能型手机、工业机械人、到汽车驾驶等，也可以找到ToF 3D深度感测技术的足迹。在智能型手机里，透过ToF 3D深度感测技术可快速进行人脸识别，以方便电子付款或个资安全等作用；工业上亦会透过ToF 3D深度感测技术令生产更加自动化，达至工业4.0（Industrial4.0）或智慧生产（Smart Factory）；至于汽车工业，应用更为广范，汽车辅助驾驶的光达应用（LiDAR）、驾驶者身份识别和手势识别和驾驶者监控系统等，都会利用到ToF 3D深度感测技术。作为全球CMOS摄像头传感器设备生产商—ASM太平洋的区宝霖先生（助理副总裁— CIS）和朱永祥先生（资深市场发展部经理— CIS） 有他们独特的见解。

　　应 用 ．ToF

　　2019年中，ToF 3D深度感测技术更在智能型手机中大放异彩，很多著名品牌的手机，包括华为、Oppo、Vivo、LG和三星皆具备ToF 3D深度感测技术，以提升拍摄质素，透过人脸识别进行安检及非触式导览。相信往后更多手机都会配备ToF 3D深度感测技术—有研究报告指出，在2020年将有超过一亿八千万部手机附设ToF 3D深度感测技术；至于在无人驾驶技术及高级辅助驾驶系统（ADAS），更令镜头模块生产商带来不同的商机与挑战。

　　挑 战

　　市场上的ToF 3D深度感测技术主要分别两大种类: Direct-ToF （d-ToF） 及Indirect-ToF （i-ToF）。生产商会按照不同的需要而选择对应的感测方法。

　　Direct-ToF（d-ToF）: 利用光线往返物件与传感器的时间，计算出物体的距离和深度。

　　Indirect-ToF（i-ToF）: 计算光线往返物件与传感器的相位差，从而得到与物件的距离和深度信息。

　　ToF 3D深度感测技术的原理

　　在一般电子消费中，i-ToF为广泛应用的深度感测方法，但该技术亦有其美中不足之处—系统性误差

　　Indirect-ToF（i-ToF）由不同模块并合而成，每个模块皆需进行同步方可正常运作，但在同步的过程必定出现无可避免的系统性误差。

　　1.       周期性误差

　　非正弦信号—信号失真或误判

　　相位差—周期性变调信号的波形改变及光功率的变异

　　2.       Tx 与Rx「收」和「放」的同步差异

　　发放器和接收器的始初化同步不一

　　系统设定与实作操作时的电压不一

　　3.       像素点协调误差

　　因雜訊或干扰导致的精算误差

　　4.       热致误差

　　雷射二极体驱动器的效能会随温度而有所改变

　　因应不同的应用，普遍市场对ToF 3D深度感测技术所致的系统误差可接受范围为±10亳米（mm），有一些应用例如在安全性解说等、网上电子付费等，则对误差范围有更高的要求，这些更严格的要求则为生产带来不同形式的挑战。

　　校准测试．量 产

　　基于系统误差，高端生产商会进行模组级别的校准，以迎合高端产品的要求，确保最终成品令客户满意。

　　所需校准步骤如下:

　　分析周期性误差的原因并抵销其差异

　　计算信号失真带来的误差并将其抵销

　　把发放器和接收器的同步差异减到低

　　优化像素级别的一致性

　　除了有效校正和测试以减少i-ToF系统性误差外，部分高端生产商还会为客户度身设计，提供一站式ToF 3D深度感测技术解决方案，以满足不同需求。

　　自动化生产：利用专业分析优化生产流程，既减少人为污染、降低成本，还提升产品良率

　　具备扩展化设计，按照不同需要，灵活变更及组装

　　容易转换不同尺寸的模组和不同模组，适应不断变化的感测技术市场

　　提供相对稳定及高产量

　　比普遍市场对精度的要求更高，为未来准备

　　RADIANCE—ASM太平洋新研发的 ToF 3D深度传感器模组设备解决方案

　　揉合全球专才，跨越今天成就未来的设计，ASM太平洋新研发的RADIANCE，结合高量产性能、高良率和精准、测试及校准于一身，准确校正误差优化生产，迎合客户不同的应用，真正巨细无遗、与量产化无缝接轨的ToF 3D深度感测技术解决方案：

　　在线设计、无缝传输，快速量产及校准

　　二维码追踪，随时随地，实时监控及管理生产线的运作

　　配备模块辨认功能，按不同需要，简而快的转换ToF 3D深度感测模块，加快生产运作

　　经过精心设计，RADIANCE的模组化系统可让生产商随意插换不同模组及测试和校准功能，以扩大生产规模、量产化生产。为减免ToF 3D深度感测技术的系统性误差，RADIANCE特意为客户准备精度校正功能：调整电流和电压的一致性、控制ToF 3D深度传感器模组的温度和协调频率等等，把系统性误差带来的影响减至低。RADIANCE的校准和测试功能，完善了ASM太平洋为摄像头模组及ToF3D深度传感器模组的生产设备解决方案。