意法半導體(STMicroelectronics，簡稱ST) 推出新系列高分辨率飛行時間（ToF）傳感器，為智能手機等設備帶來先進的 3D 深度成像功能。

新3D系列的首款產(chǎn)品是VD55H1。該傳感器能通過感測50多萬個點的距離，進行3D成像。距離傳感器 5 米范圍內的物體都被能檢測到，通過圖案照明系統(tǒng)甚至可以檢測到更遠物體。VD55H1可以解決AR/VR 新興市場的使用場景問題，包括房間圖像、游戲和 3D化身。在智能手機中，新傳感器可以增強相機系統(tǒng)的功能，包括散景效果、多相機選擇和視頻分割。更高分辨率和更準確的 3D圖像還能提高人臉認證的安全性，更好地保護手機解鎖、移動支付以及任何涉及安全交易和訪問控制的智能系統(tǒng)。在機器人技術中，VD55H1為所有目標距離提供高保真 3D 場景圖，以實現(xiàn)新的和更強大的功能。

意法半導體執(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深度傳感器加強了ST在飛行時間技術市場的影響力，并完善了我們的深度傳感技術組合?，F(xiàn)在，F(xiàn)lightSense? 產(chǎn)品組合包括從單點測距一體式傳感器到復雜的高分辨率 3D 成像器的直接和間接 ToF 產(chǎn)品，可以實現(xiàn)下一代直觀智能自主設備?！?/p>

間接飛行時間 (iToF) 傳感器，例如 VD55H1，是通過測量反射信號和發(fā)射信號之間的相移來計算傳感器和物體之間的距離，而直接飛行時間 (dToF) 傳感器技術是測量信號發(fā)射出去后反射回到傳感器所用時間。意法半導體廣泛的先進技術組合使其有能力設計直接和間接高分辨率 ToF 傳感器，并針對特定應用要求提供量身定制的優(yōu)化解決方案。

VD55H1獨有的像素架構和制造工藝，結合意法半導體的40nm 堆疊晶圓技術，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，該芯片的像素數(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試。量產(chǎn)排在 2022 年下半年。為幫助客戶加快傳感器功能評測和項目開發(fā)，意法半導體還提供參考設計和完整的軟件包。

技術詳情

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)內同類首款產(chǎn)品。

新傳感器的獨特之處是能夠在 200MHz 調制頻率下工作，940nm波長解調對比度超過 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、先進深度展開算法、低像素本底噪聲和高像素動態(tài)范圍，確保傳感器的遠距離測距精度出色。深度準確度優(yōu)于 1%，典型精度是距離的 0.1%。

其他功能包括支持高達 120 fps 幀速率并提高運動模糊魯棒性的短捕獲序列。此外，包括擴頻時鐘發(fā)生器 (SSCG) 在內的高級時鐘和相位管理功能提供多設備干擾抑制和優(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，有助于延長電池供電設備的續(xù)航時間。

意法半導體還為VD55H1開發(fā)了一個消費設備外觀參考設計，電路板上包含照明系統(tǒng)，還提供一個配套的全功能軟件驅動程序和一個軟件庫，其中包含一個與 Android 嵌入式平臺兼容的高級深度圖重構圖像信號處理管道。