如果想让消费者爱上配有飞行时间(ToF)传感器的智能手机，首先要让他们了解其好处。
设计工程师必须时刻关注智能手机的功能与技术发展，才跟得上最新的趋势。那么，未来几年什么样的新技术最有可能成为智能手机的标配呢？其中一种技术就是飞行时间(ToF)传感器，这种技术越来越多地出现在专利申请中，并应用于已经发布或即将发布的新款手机中(图1)。
现在，人们常常将智能手机上的ToF传感器与设备上的摄像头联系在一起。ToF传感器利用红外光来测量周围环境：光线照射到周遭的物体并反射回传感器，测量反射所需的时长，就可以提供所需的深度信息。
图1：采用ToF传感器的智能手机。(图片来源：Unsplash)
熟悉智能手机拍照的人有很多理由解释为什么制造商很快就会借助于ToF传感器来使他们的设备与众不同。例如，ToF传感器允许模糊拍摄背景，让人更加关注前景中的影像。
同样，用智能手机摄像头来拍摄视频时，ToF传感器可以实时模糊背景，尤其是在快动作场景中，这会实现一种吸睛的特殊效果。
另一个例子涉及生物识别安全，尤其是面部识别。例如，最近有多家公司参与了一个项目，目的是设计一款ToF智能手机传感器，使其在安全性要求较高的应用中适合设备的显示屏，同时提供更高的成像性能。据报道，这项创新设计可实现无刘海、无边框并支持ToF的智能手机。开发人员表示，他们的方法可提供相当于传统ToF传感器的数据深度质量和灰度值。
客户的广泛应用对于促进ToF传感器技术成为智能手机标配至关重要。许多消费者没有耐心也不具备专业知识来理解设备规格表中的所有参数，因此制造商在设计时应从客户的角度考虑。
例如，有效的散热管理技术可以使设备处于安全的工作范围之内。温度管理越好，实现的功率密度就越高，同时效率也会更高而且设备更加可靠。大多数智能手机用户却无法理解什么是功率密度，但当他们知道功率密度会影响电池寿命和使用安全时，则会产生共鸣。
因此，如果想让人们希望拥有一部配备ToF传感器的手机，首先要帮助他们了解这种手机的好处。公司决策者也想知道这些功能能否让他们的手机在竞争激烈的市场中脱颖而出。如果大多数买家对这项功能毫不关心，那估计这项功能就不会成为智能手机的标配。
智能手机制造商三星电子就一直在做这件事。该公司目前的几款手机都配备了ToF传感器。他们解释了这项技术如何补充一些手机功能，以便帮助潜在买家了解该功能。例如，实时对焦功能让人们可以一键切换录像时的背景聚焦和前景聚焦；快速测量功能则可以将手机变成3D相机，捕捉取景框中物体的面积、体积、宽度和其他更多细节。
但三星只有一部分手机配备了ToF传感器，并非所有手机都会配备。来自韩国市场的最新消息表明，三星不会在即将推出的Galaxy S22手机中配备TOF传感器。知情人士表示，消费者对ToF手机技术的需求并不大，三星可以满足消费者的这种需求，提供不包含ToF传感器的手机。该公司还决定不再使用较早型号的ToF传感器，因为其易用性低于三星的预期。
据报道，在三星决定放弃其ToF传感器计划之时，其他品牌的手机却反其道而行之。苹果iPhone 12的专利信息中就包含了有关ToF传感器的细节，例如它捕获的数据是3D扫描等技术的四倍，其成像性能甚至可以识别用户的空中手势。
另一款配备ToF传感器的手机是华为P50 Pro Plus。据一位Twitter用户透露，该机型将配备四个摄像头和一个ToF传感器。而且，他并不是消息的唯一来源，多个媒体作了简要报道。
不过，业界分析师预测华为手机不会在美国上市。他们指出，关于该机型的确切细节还很少，而且之前的许多传闻也都没有应验。例如，有传言华为会在2021年上半年推出这款手机，实际并没有。
即便一些智能手机采用了ToF传感器技术，但要成为标配可能还需要一段时间。配备ToF传感器的手机现在仍然相对较少，消费者也似乎并没有将其视为必备功能。但是，人们热衷于用手机拍照，而ToF传感器为他们提供了新的选择。此外，人们也看到了三星快速测量功能的实际应用场景，例如在购买家具或重新装修时使用。
如果智能手机设计人员期望ToF传感器在未来一两年内出现在大多数手机上，这是不现实的。但是，它们会变得越来越普及，特别是当人们开始了解并喜欢ToF传感器在他们的手机上实现的功能时。所以，现在正是考虑将ToF传感器集成到未来手机中的好时机。
（原文刊登于EDN姐妹网站Electronic Products网站，参考链接：Will ToF sensors come standard on smartphones?，由Jenny Liao编译。）
本文为《电子技术设计》2021年11月刊杂志文章，版权所有，禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里。
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