意法半导体VL53L9:推动3D ToF传感器新纪元

科技   2024-07-17 17:31   上海  

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编者按

随着科技的飞速发展,高精度测距技术在各个领域的应用越来越广泛。其中,dToF(Direct Time-of-Flight)传感器以其高精度、快速响应等特性,成为了智能设备领域不可或缺的一部分。


何为dToF传感器

dToF是基于飞行时间(Time-of-Flight, ToF)的原理,通过测量光脉冲从发射到被物体反射回接收器的飞行时间,来计算传感器与目标物体之间的距离。这一原理的实现依赖于光速的恒定性和精确的计时技术。而dToF传感器利用高精度的时间测量技术,能够在短时间内准确地获取距离信息。


dToF传感器作为一种高精度测距技术,其前世经历了技术基础的积累和早期应用的探索,今生则实现了商业化突破和广泛的应用场景拓展。随着技术的不断进步和市场的不断扩大,dToF传感器将在未来发挥更加重要的作用。


虽然dToF传感器作为独立产品的商业化较晚,但其技术原理在光学测量和激光测距等领域已有广泛应用。这些早期的应用为dToF传感器的发展提供了技术积累,为其后续的商业化应用奠定了坚实的基础。


VL53L9:革命性的3D ToF传感器

科技的飞速发展,尤其是人工智能、物联网和智能设备的普及,3D传感技术正成为推动行业进步的重要驱动力。在这一趋势中,意法半导体(STMicroelectronics)凭借其最新的dToF传感器VL53L9,再次站在了行业的前沿。

现场Demo

在MWC2024,意法半导体中国区模拟、功率和分立,MEMS和传感器产品组产品经理汪鸣明介绍说,VL53L9不仅是意法半导体最新的一款dToF传感器,也是其第一款真正的3D dToF 激光雷达产品其高达2300个的检测区域和极高的分辨率,为开发者提供了无限的创新可能。这款传感器支持最高60Hz的频率,能够在从5cm到10m的范围内进行精确检测,无论是静态图像还是每秒60帧的视频拍摄,都能提供激光自动对焦、散焦和电影模式功能,极大地提升了智能设备的性能和用户体验。

意法半导体中国区模拟、功率和分立,MEMS和传感器产品组产品经理汪鸣明


在智能手机领域,随着用户对拍照功能要求的不断提高,ToF传感器已成为不可或缺的配置。VL53L9的高分辨率使得即使在使用长焦镜头时,也能提供足够的分辨率来增强成像系统的对焦能力,为用户带来更清晰、更细腻的照片和视频。此外,在VR系统中,利用VL53L9精确的深度图和2D图像,可以极大地提高3D重建的准确性,为用户带来更加沉浸式的游戏和虚拟现实体验。

除了智能手机和VR系统,VL53L9在工业自动化、无人驾驶等领域也展现出巨大的潜力。其强大的小物体边缘检测能力使得它在机器自动导航SLAM(同时定位与地图构建)等应用中具有独特优势。同时,VL53L9在户外环境下依然能保持优异的性能,使其在一些户外场景依然能够保持出色的检测能力。

行业趋势显示,随着5G、AI等技术的不断发展,智能设备对3D传感技术的需求将不断增长。意法半导体凭借其深厚的技术积累和垂直整合的供应链能力,已经在这一领域取得了显著优势。未来,意法半导体将继续扩大其ToF传感器产品阵容,推出更多高性能、高集成度的产品,以满足不断变化的市场需求。同时,意法半导体也将继续加大在图像传感器领域的投入,为全球客户提供更多先进的成像产品。

广泛应用场景,赋能创新

据了解,VL53L9的应用场景可以十分广泛,尤其在以下场景:

1,增强手机相机性能:VL53L9可以显著提高手机相机的自动对焦性能,支持从微距相机到长焦相机的拍摄。无论是静态图像还是每秒60帧的视频拍摄,VL53L9都能提供激光自动对焦、散焦和电影模式功能,让用户轻松捕捉每一个精彩瞬间。

2,VR系统优化:在VR系统中,VL53L9能够利用精确的深度图和2D图像来提高3D重建的准确性,增强沉浸式游戏和虚拟现实体验。无论是虚拟参观还是3D化身,VL53L9都能让用户感受到更为真实、沉浸的虚拟世界。

3,机器自动导航:VL53L9在近距离和远距离检测小物体边缘的能力使其适用于机器自动导航SLAM(同时定位与地图构建)等应用。在自动化和机器人技术日益发展的今天,这一功能无疑将为这些领域带来更大的便利和效率。

卓越性能,适应复杂环境

VL53L9不仅具有高分辨率和高精度,还具备低功耗的特性。它无需额外的设备即可轻松实现3D测距功能,为开发者提供了极大的便利。此外,VL53L9在户外环境等挑战场景中也能表现出色。在40klux的阳光下,它仍然可以实现超过4米的测距性能,充分证明了其强大的环境适应能力。

意法半导体在ToF传感器领域拥有深厚的技术积累和丰富的产品线。汪鸣明表示,公司的ToF传感器已经出货超过20亿个单元,涵盖了从最简单的单区ToF传感器到最新的高分辨率3D间接和直接ToF传感器。VL53L9的推出正是意法半导体在这一领域持续创新、不断突破的体现。展望未来,意法半导体将继续扩大其在ToF传感器领域的产品阵容。公司计划推出更高分辨率和更大视野(FOV)的3D dToF产品,以适应更多的应用场景。同时,意法半导体还将继续深耕图像传感器领域,为全球客户提供更为先进、高效的成像产品。

VL53L9的推出标志着意法半导体在ToF传感器领域迈出了重要的一步。这款革命性的3D ToF传感器以其卓越的性能和广泛的应用场景为智能设备、家用电器和工业自动化设备带来了全新的可能性。随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展我们有理由相信意法半导体将在未来继续引领传感器技术的新发展。

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