意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics，簡(jiǎn)稱ST) 推出新系列高分辨率飛行時(shí)間（ToF）傳感器，為智能手機(jī)等設(shè)備帶來(lái)先進(jìn)的 3D 深度成像功能。

新3D系列的首款產(chǎn)品是VD55H1。該傳感器能通過(guò)感測(cè)50多萬(wàn)個(gè)點(diǎn)的距離，進(jìn)行3D成像。距離傳感器 5 米范圍內(nèi)的物體都被能檢測(cè)到，通過(guò)圖案照明系統(tǒng)甚至可以檢測(cè)到更遠(yuǎn)物體。VD55H1可以解決AR/VR 新興市場(chǎng)的使用場(chǎng)景問(wèn)題，包括房間圖像、游戲和 3D化身。在智能手機(jī)中，新傳感器可以增強(qiáng)相機(jī)系統(tǒng)的功能，包括散景效果、多相機(jī)選擇和視頻分割。更高分辨率和更準(zhǔn)確的 3D圖像還能提高人臉認(rèn)證的安全性，更好地保護(hù)手機(jī)解鎖、移動(dòng)支付以及任何涉及安全交易和訪問(wèn)控制的智能系統(tǒng)。在機(jī)器人技術(shù)中，VD55H1為所有目標(biāo)距離提供高保真 3D 場(chǎng)景圖，以實(shí)現(xiàn)新的和更強(qiáng)大的功能。

意法半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁，影像事業(yè)部總經(jīng)理 Eric Aussedat表示： “創(chuàng)新的VD55H1 3D深度傳感器加強(qiáng)了ST在飛行時(shí)間技術(shù)市場(chǎng)的影響力，并完善了我們的深度傳感技術(shù)組合?，F(xiàn)在，F(xiàn)lightSense? 產(chǎn)品組合包括從單點(diǎn)測(cè)距一體式傳感器到復(fù)雜的高分辨率 3D 成像器的直接和間接 ToF 產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)下一代直觀智能自主設(shè)備。”

間接飛行時(shí)間 (iToF) 傳感器，例如 VD55H1，是通過(guò)測(cè)量反射信號(hào)和發(fā)射信號(hào)之間的相移來(lái)計(jì)算傳感器和物體之間的距離，而直接飛行時(shí)間 (dToF) 傳感器技術(shù)是測(cè)量信號(hào)發(fā)射出去后反射回到傳感器所用時(shí)間。意法半導(dǎo)體廣泛的先進(jìn)技術(shù)組合使其有能力設(shè)計(jì)直接和間接高分辨率 ToF 傳感器，并針對(duì)特定應(yīng)用要求提供量身定制的優(yōu)化解決方案。

VD55H1獨(dú)有的像素架構(gòu)和制造工藝，結(jié)合意法半導(dǎo)體的40nm 堆疊晶圓技術(shù)，確保低功耗、低噪聲，優(yōu)化裸片面積。與現(xiàn)有VGA 傳感器相比，該芯片的像素?cái)?shù)量提高了75%，而且芯片面積更小。

VD55H1傳感器現(xiàn)在向主要客戶交付樣片測(cè)試。量產(chǎn)排在 2022 年下半年。為幫助客戶加快傳感器功能評(píng)測(cè)和項(xiàng)目開發(fā)，意法半導(dǎo)體還提供參考設(shè)計(jì)和完整的軟件包。

技術(shù)詳情

iToF 深度成像傳感器VD55H1采用672 x 804 背照式 (BSI) 像素陣列，是業(yè)內(nèi)同類首款產(chǎn)品。

新傳感器的獨(dú)特之處是能夠在 200MHz 調(diào)制頻率下工作，940nm波長(zhǎng)解調(diào)對(duì)比度超過(guò) 85%，深度噪聲是現(xiàn)有的通常工作在 100MHz 左右的傳感器的二分之一。此外，多頻操作、先進(jìn)深度展開算法、低像素本底噪聲和高像素動(dòng)態(tài)范圍，確保傳感器的遠(yuǎn)距離測(cè)距精度出色。深度準(zhǔn)確度優(yōu)于 1%，典型精度是距離的 0.1%。

其他功能包括支持高達(dá) 120 fps 幀速率并提高運(yùn)動(dòng)模糊魯棒性的短捕獲序列。此外，包括擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器 (SSCG) 在內(nèi)的高級(jí)時(shí)鐘和相位管理功能提供多設(shè)備干擾抑制和優(yōu)化的電磁兼容性。

在一些流媒體模式下，功耗可以降低到 100mW 以下，有助于延長(zhǎng)電池供電設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。

意法半導(dǎo)體還為VD55H1開發(fā)了一個(gè)消費(fèi)設(shè)備外觀參考設(shè)計(jì)，電路板上包含照明系統(tǒng)，還提供一個(gè)配套的全功能軟件驅(qū)動(dòng)程序和一個(gè)軟件庫(kù)，其中包含一個(gè)與 Android 嵌入式平臺(tái)兼容的高級(jí)深度圖重構(gòu)圖像信號(hào)處理管道。