第一个64区直接飞行时间模块改进了空间场景细节
STMicroelectronics扩展了其FlightSense飞行时间(ToF)传感器的产品组合,声称这是世界上第一个64区设备,可以将场景分解为单独的区域,以帮助成像系统建立对场景最详细的空间理解。 新型VL53L5包括一个940nm...
STMicroelectronics扩展了其FlightSense飞行时间(ToF)传感器的产品组合,声称这是世界上第一个64区设备,可以将场景分解为单独的区域,以帮助成像系统建立对场景最详细的空间理解。
新型VL53L5包括一个940nm垂直腔表面发射激光器(VCSEL)光源、一个集成VCSEL驱动器的片上系统传感器、单光子雪崩二极管(SPAD)的接收阵列、一个低功耗32位MCU核心和运行复杂固件的加速器。它保留了ST所有FlightSense传感器的1级认证,对消费品来说是完全安全的。该传感器装在一个微型模块中,在接收孔径中包含光学元件,可创建64个测距区,解锁许多新功能和用例。
ST影像部门总经理Eric Aussedat表示, “VL53L5提供了比以前多64倍的测距区域,在激光自动对焦、触摸对焦、存在检测和手势界面方面提供了彻底的性能改进,同时帮助开发人员创建更具创新性的成像应用程序。多区域VL53L5FlightSense直接飞行时间传感器使用我们最先进的40nm SPAD生产工艺4米测距性能和多达64个测距区,帮助成像系统建立对场景的详细空间理解。”
ST表示,随着每一代新的飞行时间技术的发展,它在各种用例中都增加了显著的高价值性能改进,包括控制笔记本电脑或显示器唤醒和休眠的人体检测,以及智能手机摄像头混合对焦算法中的激光自动对焦。FlightSense传感器的自动对焦功能嵌入了大多数排名最高的智能手机摄像头中DXOMARK,一个评估图像质量的独立基准.
相机子系统是区分智能手机性能的一个主要因素,在相机内,激光自动对焦可确保在弱光场景或拍摄低对比度目标时快速、准确地对焦。这些场景对传统的自动对焦系统提出了严峻的挑战。激光自动对焦嵌入ST的FlightSense被领先的智能手机原始设备制造商广泛采用,目前已在150多种手机型号中发货。
VL53L5封装在6.4 x 3.0 x 1.5 mm模块中,将发射和接收透镜集成到模块设计中,并将模块的视场(FoV)扩展到61度对角线。这种宽视场特别适合检测偏心物体,并确保图像角落的完美自动对焦。在“激光自动对焦”用例中,VL53L5在整个FoV上收集多达64个区域的测距数据,以支持“触摸对焦”和许多其他功能。这种灵活性显著增强了智能手机/摄像头的性能、便利性和多功能性。
SPAD阵列具有进一步的灵活性,可以设置为有利于空间分辨率,以高达15fps的速度输出所有64个区域,或者有利于最大测距距离,传感器以60fps的帧速率输出4×4/16个区域。
ST的体系结构可以自动校准每个测距区域,直接飞行时间技术允许每个区域检测多个目标并拒绝盖玻片的反射。此外,FlightSense方法收集SPAD阵列收集的原始数据,并在通过I2C或SPI总线将测距数据传输到系统主机之前,通过专有的嵌入式MCU和加速器进行后处理。这消除了对特定相机接口和强大的接收器MCU的需求,并确保了高质量、高性能的操作。
凭借FlightSense传感器的垂直集成制造模式,ST在位于法国Crolles的公司最先进的12英寸晶圆厂采用40nm专有硅工艺制造SPAD晶圆,然后在ST位于亚洲的后端工厂组装所有模块组件。
VL53L5的客户开发可以建立在ST与主要智能手机和PC平台供应商的关系之上,因为ST已经将传感器预先集成到这些平台上。FlightSense产品还广泛提供Android和Windows设备驱动程序。ST表示,VL53L5正在大规模生产中,数百万台已经运往领先的无线和计算机制造商。