固态成像技术：索尼的“蛋糕”被咬了？

索尼近日公布了一项名为 “固态成像装置” 的全新专利，其中揭示了一种通过重新设计像素结构来增强相位检测自动对焦（PDAF）的巧妙方法。我们以非常认真的态度，在WIPO上做了一番查询，发现了一个非常有意思的结果。

• 公布日 08.05.2025

• 申请号：18/851.951

• 申请日：2023年3月13日

• PCT编号:PCTJP2023/009661

• Inventors 发明人：大叶信之，熊本(JP);山间幸弘，熊本(日本);中木慎太郎，熊本(日本);田中佳和，熊本(JP)

• 受让人：索尼半导体解决方案公司，神奈川(日本)

• Filing 申请人：索尼半导体解决方案公司，神奈川(日本)

• 专利名称：SOLID-STATE IMAGING DEVICE

自动对焦迎来像素级升级

索尼提交的这项新专利可能会悄然改变未来相机的自动对焦工作方式。不同于单纯提升传感器尺寸或分辨率，该专利聚焦于改进每个像素内部的微小结构，旨在让相位检测自动对焦更快、更精准、更可靠。也就是说，这是一项幕后改进，或许能让从电影摄影机到智能手机的各类设备都实现更流畅、更快速的对焦。

索尼专利 “固态成像装置”

索尼的思路：更智能的像素设计

该专利描述了一种全新的传感器设计，其中包括：

• 每个微透镜覆盖两个像素而非一个

• 透镜在某个方向上更长，有助于更有效地检测入射光的角度

• 在滤色片和透镜之间添加保护层，防止制造过程中造成损坏

• 精心设置分隔墙，避免光线渗入相邻像素

这种布局无需增大传感器尺寸或提高成本，就能实现更出色的相位检测。简单来说，索尼让每个自动对焦像素能 “看得” 更清晰，不受邻近像素的干扰。这意味着：

• 自动对焦速度更快

• 对焦追踪更精准

• 弱光和高速拍摄性能更优异

对于电影创作者而言，这或许意味着更少的拍摄失误，尤其是在大光圈拍摄或追踪快速移动的被摄物体时。

深入像素：相位检测自动对焦得到增强

索尼的专利表明，自动对焦的改进发生在微观层面：

• 微透镜的形状经过设计，能更有效地将光线引导至相位检测自动对焦像素

• 保护膜在添加分隔墙和透镜时，为滤色片提供保护

• 每个透镜周围的分隔墙有助于阻挡杂光，这对获得清晰的相位检测自动对焦信号至关重要

在其中一种设计方案中，索尼甚至展示了如何在像素层面分离可见光和红外光 —— 这可能为在弱光或特殊条件下工作的混合自动对焦系统开辟道路。该专利并未提及具体产品，但从设计来看，很容易想到它可能应用于以下设备：

• 索尼 Alpha 系列和 FX 系列相机，以实现更快的传感器内置自动对焦

• 智能手机摄像头，需在狭小空间内实现极速对焦

• 自动驾驶汽车摄像头或监控传感器，它们必须在复杂光照条件下完成对焦

专利中的附图甚至包含车载摄像系统的示意图 —— 这暗示索尼的考量可能远不止于摄影领域。

非常实用的创新

专利中体现出来的细微的工程改进，体现了索尼的特色，它在最细微的层面解决实际问题。这项专利一旦投入应用，这种像素结构或许会成为关键，会让下一代自动对焦系统比以往任何时候都更快、更可靠、更智能。

......

下面是疑似重复的专利申请。

WIPO

在WIPO（之前我们在几篇文章中已经不止一次提及了WIPO，它是世界知识产权组织 World Intellectual Property Organization 的简称，是联合国保护知识产权的一个专门机构）上也找到了名为《SOLID-STATE IMAGING DEVICE》的专利申请，但有意思的是，它的申请人不是索尼，那么会是认证呢？

以下是WIPO相关页面上公布的这项专利的关键信息，请注意红色文字部分：

• 公布号 WO/2025/094858

• 公布日 08.05.2025

• 国际申请号 PCT/JP2024/038236

• 国际申请日 25.10.2024

• 国际专利分类 H03M 1/12 2006.1 和 H03K 17/00 2006.1

• CPC H03K 17/00 和 H03M 1/12

• Inventors 发明人：一柳大 ICHIRYU, Dai，船水航 FUNAMIZU, Wataru

• Filing申请人 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社，既 NUVOTON TECHNOLOGY CORPORATION JAPAN 

• 标题 SOLID-STATE IMAGING DEVICE（既固态摄像装置）

在WIPO上申请的《固态摄像装置》专利

经确认，ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社是台湾新唐科技（Nuvoton Technology Corporation） 在日本设立的子公司，新唐科技专注于半导体设计的企业，产品涵盖微控制器、物联网芯片、电源管理芯片等。

我们把这两个来自不同机构却有着相同标题（SOLID-STATE IMAGING DEVICE）的专利文书加以对比后发现：从FPO的文件中我们看到，索尼的这个专利应该是源自HidekiHirano、Akiko Ogino等人之手，并非索尼原创。而来自WIPO的文件表明，《固态摄像装置》的申请人是NUVOTON TECHNOLOGY CORPORATION JAPAN，也就是我们之前说的台湾新唐科技。

从专利内容上看，索尼的这个专利主要解决的是如何分割像素，以便改善相机的自动对焦性能。新唐科技的这个专利的主要目的是从电路设计上如何进一步提高需要图像质量。它们之间是否存在差别，我们并不了解这一领域，因此不能下结论。

索尼的“蛋糕”是不是被挖了？如果你是这方面的专家，可以从技术角度来分析一下，看看这块“蛋糕”是否会被人挖走。