意法半導(dǎo)體推出世界首個(gè)多合一的多區(qū)直接ToF傳感器模塊

同類首款產(chǎn)品集成940nm垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)光源、集成VCSEL驅(qū)動(dòng)器的SoC傳感器、單光子雪崩二極管(SPAD)接收陣列、運(yùn)行復(fù)雜固件的低功耗32位MCU內(nèi)核和加速器。VL53L5保留了意法半導(dǎo)體所有FlightSense傳感器的1級(jí)認(rèn)證，絕對(duì)符合消費(fèi)者類別的眼睛安全標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。

VL53L5 ToF傳感器封裝在一個(gè)微型模塊中，接收孔上的光學(xué)元件可以產(chǎn)生64 測(cè)距區(qū)，從而解鎖許多新的功能和用例。

法， 意，半導(dǎo)體成像部門總經(jīng)理埃里克奧斯?jié)傻?Eric  Aussedat)說：“VL  53l  5 flight  sense  多區(qū)直飛ToF傳感器采用我們最先進(jìn)的40納米SPAD制造工藝，最大測(cè)距距離為4米，有64個(gè)測(cè)距區(qū)域，有助于成像系統(tǒng)了解場(chǎng)景空間的細(xì)節(jié)。vl53l  5 測(cè)距區(qū)的數(shù)量是上一代的64倍，可以大大提高激光自動(dòng)對(duì)焦、觸摸對(duì)焦、存在檢測(cè)和手勢(shì)界面的性能，幫助開發(fā)者開發(fā)出更具創(chuàng)新性的成像應(yīng)用。”

意法半導(dǎo)體公司為飛行感應(yīng)傳感器建立了一個(gè)垂直集成制造模型。SPAD芯片是在法，先進(jìn)的12英寸晶圓廠使用40納米專有硅制造工藝生產(chǎn)的。然后所有模塊組件在亞洲意法半導(dǎo)體封裝廠組裝。這種制造方法可以為客戶提供卓越的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性。

意法半導(dǎo)體與主要智能手機(jī)和PC平臺(tái)制造商建立了密切合作，并提前將傳感器集成到這些平臺(tái)中。通過這種合作，客戶可以更好地利用VL53L5進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。FlightSense  產(chǎn)品市場(chǎng)上有大量的安卓和視窗設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。VL53L5已量產(chǎn)，并已銷售給數(shù)百萬無線設(shè)備和電腦制造商出貨。

技術(shù)細(xì)節(jié)

每一代新產(chǎn)品產(chǎn)品，意法半導(dǎo)體公司的ToF技術(shù)都能為各種應(yīng)用帶來顯著的性能提升，包括用于控制筆記本電腦或顯示器喚醒和睡眠的用戶狀態(tài)檢測(cè)。智能手機(jī)相機(jī)的混合對(duì)焦是法激光自動(dòng)對(duì)焦。根據(jù)獨(dú)立圖像質(zhì)量評(píng)估機(jī)構(gòu)DXOMARK的報(bào)告，大多數(shù)排名靠前的智能手機(jī)攝像頭都內(nèi)置了意法半導(dǎo)體公司的FlightSense傳感器的自動(dòng)對(duì)焦功能。

相機(jī)子系統(tǒng)是區(qū)分智能手機(jī)性能的主要因素。拍攝弱光場(chǎng)景或低對(duì)比度目標(biāo)時(shí)，相機(jī)內(nèi)部的激光自動(dòng)對(duì)焦功能確?？焖贉?zhǔn)確對(duì)焦。對(duì)于傳統(tǒng)的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)來說，低照度場(chǎng)景或低對(duì)比度目標(biāo)是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，但對(duì)于st傳感器來說不是問題。ST的FlightSense激光自動(dòng)對(duì)焦嵌入技術(shù)已被各大智能手機(jī)OEM廣泛采用，并已在150多部手機(jī)出貨中使用。

VL53L5封裝在6.4 x  3.0 x  1.5 mm的模塊中，發(fā)射鏡頭和接收鏡頭都集成在模塊上，模塊的對(duì)角線FoV延伸到61度。這種寬視角特別適合檢測(cè)不在圖像中心的物體，并確保圖像每個(gè)角落都有完美的自動(dòng)對(duì)焦。在“激光自動(dòng)對(duì)焦”的應(yīng)用中，VL53L5可以采集整個(gè)視場(chǎng)內(nèi)多達(dá)64個(gè)區(qū)域的測(cè)距數(shù)據(jù)，支持“觸摸對(duì)焦”等多種功能。這種靈活性極大地提高了智能手機(jī)/相機(jī)的性能、便利性和多功能性。

通過SPAD陣列可以獲得更大的靈活性，可以設(shè)置優(yōu)先考慮空間分辨率，以15fps的最快速度輸出全部64個(gè)區(qū)域的測(cè)距數(shù)據(jù)；或者先設(shè)置最大測(cè)距距離，傳感器以60fps的幀率輸出4x  4/16 測(cè)距區(qū)。

意法半導(dǎo)體的架構(gòu)可以自動(dòng)校準(zhǔn)每個(gè)測(cè)距區(qū)，直接ToF技術(shù)支持每個(gè)區(qū)域的多目標(biāo)檢測(cè)，不受玻璃蓋板反射光的影響。此外，F(xiàn)lightSense方案通過SPAD陣列采集原始數(shù)據(jù)，通過專有的嵌入式單片機(jī)和加速器進(jìn)行后處理，然后通過I2C或SPI總線將測(cè)距數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)的主處理器。所以不需要專門的攝像頭接口和功能強(qiáng)大的接收器MCU，保證了卓越的質(zhì)量和性能。