意法半导体发布全球首款64区dToF传感器模组据麦姆斯咨询报道

据麦姆斯咨询报道，意法半导体（STMicroelectronics ， ST）扩大了其FlightSense?飞行时间（ToF）传感器产品组合阵容，推出业界首款64区测距传感器模组：VL53L5 。该多区传感器可把场景分成若干区域，以帮助成像系统更好地了解场景的空间细节。
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该同类首创产品集成了940nm波长VCSEL光源和VCSEL驱动器的SoC传感器、单光子雪崩二极管（SPAD）阵列，以及运行复杂固件的低功耗32位MCU内核及加速器。这款dToF传感器模组VL53L5拥有意法半导体FlightSense?系列传感器的CLASS 1认证，可保证在消费类产品中绝对符合人眼安全标准。 dToF传感器模组VL53L5采用微型光学封装技术，接收孔上的光学元件可以创建64个测距区域，从而解锁更多新功能和用例。意法半导体影像事业部总经理Eric Aussedat表示：“dToF传感器模组VL53L5采用了我们最先进的40nm SPAD制造工艺，最大测距可达4m ，测距区域多达64个，有助于成像系统了解场景的空间细节。 VL53L5测距区域数量是上一代传感器的64倍，可大幅提升激光自动对焦、触摸对焦、存在检测以及手势识别的性能，同时还可帮助开发人员开发更多创新型成像应用。 ”意法半导体为FlightSense?系列传感器构建了垂直整合的制造产业链：在法国Crolles的12英寸晶圆厂生产SPAD晶圆，采用40nm专有硅基制造工艺；在亚洲的意法半导体封装厂组装所有元器件。这样可保障为客户提供卓越的产品质量和可靠性。
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dToF传感器模组VL53L5
【意法半导体发布全球首款64区dToF传感器模组】意法半导体与全球主要智能手机厂商和计算机平台厂商建立密切的合作关系，并已将传感器预先集成到这些平台中，因此客户可以此合作关系更好地使用VL53L5完成应用开发。 FlightSense?产品已在市面拥有大量的Android和Windows端可用的驱动程序。 VL53L5现已量产，并且已向业界领先的无线设备和计算机厂商的出货数百万颗。 dToF传感器模组VL53L5技术数据意法半导体推出每一代新产品，其ToF技术都能让各类应用取得重大的性能改进，如控制笔记本电脑或显示器唤醒和休眠的用户存在探测，以及智能手机摄像头的混合对焦算法的激光自动对焦等。根据独立图像质量评测机构DXOMARK的报告，大多数全球排名靠前的智能手机相机都集成了意法半导体FlightSense?传感器的自动对焦功能。摄像头子系统是区分智能手机性能高低的主要因素，在低光照场景或拍摄低对比度目标时，摄像头内部的激光自动对焦功能确保了对焦快速、准确。对于传统的自动对焦系统来说，低光照场景或低对比度目标是严峻的挑战，但对于FlightSense?传感器来说却不是问题。 FlightSense?的激光自动对焦嵌入技术已被全球主要智能手机OEM厂商广泛采用，目前已在150多款手机中出货。 VL53L5封装尺寸为6.4 mm x 3.0 mm x 1.5 mm ， VCSEL光源和SPAD阵列探测器据均集成在该模组中，并将模组对角线视场角（FoV）扩展到61度。这种广视场角特别适于检测不在图像中心的物体，并确保在图像的各个角落都能完美自动对焦。在“激光自动对焦”应用场景， VL53L5可收集整个视场中多达64个区域的测距数据，并支持“触摸对焦”以及许多其他功能。这种灵活可变性大大提高了智能手机和相机的性能、便利性和多功能性。
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dToF传感器模组VL53L5的电路图样例
通过SPAD阵列探测器可获得更大的灵活性：该阵列可设为空间分辨率优先模式，以15 fps的帧率输出所有64区域的测距数据；也可设为最大测距距离优先模式，以60 fps的帧率输出4 x 4的16个测距区域。 FlightSense?传感器体系结构可自动校准每个测距区域，并且利用dToF技术支持每个区域的多目标检测，且不受玻璃盖板反射光的影响。此外， FlightSense?方案可通过SPAD阵列探测器收集原始数据，并通过专有的嵌入式MCU和加速器执行后处理，然后通过I2C或SPI总线将测距数据传输到系统的主处理器，因此，无需特定的相机接口和功能强大的接收器MCU ，就能确保图像的质量和出色的性能。延伸阅读：《飞行时间（ToF）传感器技术及应用-2020版》传感器技术和市场趋势-2020版《可穿戴传感器技术及市场-2020版》《AR/VR/MR光学元件和显示器-2020版》 iPhone X中的ToF接近传感器和泛光照明器：专利到产品全解析