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ST全新多合一多区ToF感测器模组 实现64倍测距区的性能升级
 

【CTIMES/SmartAuto 报导】   2020年11月04日 星期三

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半导体供应商意法半导体(STMicroelectronics;ST)宣布扩大其FlightSense 飞行时间(Time-of-Flight;ToF)感测器产品组合阵容,推出全新64区测距感测器。该多区感测器可将场景划分成若干个区域,提升成像系统更多情境的空间资讯。

意法半导体推出首款多合一多区直接飞行时间感测器模组VL53L5
意法半导体推出首款多合一多区直接飞行时间感测器模组VL53L5

该产品首创整合了940奈米垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emission Laser;VCSEL)光源、VCSEL驱动器的SoC感测器、单光子雪崩二极体(Single Photon Avalanche Diode;SPAD)接收阵列和执行复杂韧体的低功耗32位元MCU内核及加速器。VL53L5保留了与意法半导体所有FlightSense感测器一致的1级认证,在消费性产品中绝对符合人眼安全标准。

VL53L5 ToF感测器封装在一个微型模组内,接收孔上的光学元件可以创造64个测距区,以解锁许多新功能和使用范例。

意法半导体影像事业部总经理Eric Aussedat表示:「VL53L5 FlightSense多区直接飞行时间(DToF)感测器采用了最先进的40nm SPAD制程,最大测距距离可达4公尺,测距区域高达64个,有助於影像系统捕捉更详细的场景空间资讯。VL53L5测距区数量是上一代的64倍,可大幅提升雷射自动对焦、触控对焦、存在侦测和手势介面的性能,同时协助开发人员开发更多创新的影像应用。」

意法半导体为FlightSense感测器打造了一个垂直整合制造模型,SPAD晶片在先进的法国Crolles12英寸晶圆厂生产,其采用40nm专有矽制程,并在亚洲意法半导体封装厂组装所有模组元件,可为客户提供卓越的产品品质和可靠性。

意法半导体与主要的智慧型手机大厂和PC平台厂建立了密切的合作关系,并已将感测器预先整合到这些平台上,客户可藉此合作关系来使用VL53L5进行应用开发。FlightSense产品在市面上有大量的Android和Windows装置驱动程式可供使用。

VL53L5现已量产,已出货数百万颗给业界领先的无线设备和电脑商。

意法半导体每一代新产品的推出,都能透国其ToF技术,让各种应用大幅改善其性能,包括控制笔记型电脑、显示器唤醒和休眠的使用者存在侦测,以及智慧型手机镜头混合对焦演算法的雷射自动对焦。据独立影像品质评测机构DXOMARK的报告,大多数的智慧型手机相机都内建了意法半导体FlightSense感测器的自动对焦功能。

相机子系统是区分智慧型手机性能高低的主要考量,在低光照场景或拍摄低对比度物件时,镜头内部的雷射自动对焦功能确保对焦快速、准确。对於传统自动对焦系统来说,低光照场景或低对比度物件是一个严峻的挑战,但对ST的感测器来说却不是问题。ST的FlightSense雷射自动对焦嵌入技术已被主要的智慧型手机OEM厂商广泛采用,目前已在搭载於超过150款手机中。

VL53L5封装在6.4 x 3.0 x 1.5 mm的模组中,发送镜头和接收镜头都整合到模组上,并将模组对角线视场角(DFoV)扩充到61度。这种广视场角非常适合侦测不在影像中心的物体,并确保在影像的各个角落都能完美自动对焦。

在「雷射自动对焦」应用场合,VL53L5可以收集整个视场中多达64个区域的测距资料,并支援「触控对焦」和许多其他功能。这种灵活可变性大幅提升了智慧型手机/相机的性能、便利性和多功能性。

透过SPAD阵列可以获得更大的灵活性,该阵列可设为空间解析度优先,以最快15fps的速度同时输出所有64个区域的测距资料;或者设定为最大测距距离优先,其中感测器以60fps的帧率输出4x4/16个测距区。

意法半导体的体系结构可以自动校准每个测距区,而且DToF技术支援每个区域侦测多目标,不受玻璃反射光的影响。此外,FlightSense方案是透过SPAD阵列收集原始资料,并透过专有的嵌入式MCU和加速器执行後处理,接着以I2C或SPI汇流排将测距资料传输到系统主处理器,因此,不需要特定的相机介面和功能强大接收器MCU,仍能确保品质和出色性能。

關鍵字: ST 
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