意法半导体(ST)全力布局行动装置商机。 ST 发表第三代雷射测距传感器 --VL53L1,其搭载 FlightSense 技术,并采用新的硅智财和模块级架构,首次在模块上导入光学镜头。 新增的镜头可提升传感器的核心性能,同时具备许多前一代解决方案没有的新功能,包括多物体检测、于远距离测距时免除来自玻璃盖板所产生的干扰,以及可程序化的多区扫描。


意法半导体影像产品部总经理 Eric Aussedat 表示,ST 飞时测距传感器出货量已达到数亿颗,被用于 70 余款智能型手机和消费电子装置。 性能更高的第三代 FlightSense 支持很多新应用,包括接近检测,同时提高现有应用的传感器性能。


意法半导体技术营销经理张程怡谈到,ST 雷射测距传感器主要是取其光子旅行的时间,透过传感器发射出的光子束,打到对象后反射出来的时间计算距离,此举可降低各种灯光的干扰与对象颜色影响导致接收不良的问题。


新款传感器模块在 4.9×2.5×1.56mm 封装中整合一个光学镜头系统和 940nm 垂直空腔表面发射激光器(VCSEL)不可见光源、处理器核心和单光子雪崩二极管(SPAD)光子检测器。 新增的光学镜头系统可提升光子检测率,进而提升模块的测距性能。 内部微控制器负责管理全部测距功能,采用创新的数字算法,大幅度的降低主处理器和系统之功耗,使行动装置的电池续航能力获得提升。


张程怡指出,该公司第一代雷射测距传感器采用 850nm 的波长,为一般的红外线(IR)、遥控器常用的波长,在此波长内,受到来自不同光线的干扰源非常多,而 940nm 的波长已脱离人眼可见的光,其优势在于光含量非常低,因此受到干扰非常小,可量测的距离也较远。


据了解,新款 VL53L1 最大测量距离相较于上一代提升了一倍,达到 4.5 公尺,与广泛使用的 2,100 万画素的超焦距非常相配。 此外,完成一次测量操作只需 5 毫秒,其适用于高速测距应用设备。


创新的高性能设计架构可侦测同一个场景的多个目标,亦让制造商能够把 SPAD 传感器数组再细分成数个子区。 这些小感测区为不同应用提供双镜头立体视觉计算以及简单深度图应用所需的空间测距信息。


整体而言,新款传感器的特性将机器人、用户检测、无人机、物联网、穿戴式装置等传感器的性能提升至新的水平。 张程怡透露,目前雷射测距感测还可用于车中仪表板内,做为辅助驾驶者切换歌曲与调整音量大小功能,驾驶者仅须挥动手掌,即可控制切换歌曲。 不过,由于阳光干扰的问题,该技术目前尚未能取代按键切换,仅能做为辅助功能使用。

 

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