STMicroelectronics lance un capteur ToF direct 64 zones pour cartographie de scène ultra-détaillée

STMicroelectronics a étendu son portefeuille FlightSense avec le premier capteur time-of-flight (ToF) direct 64 zones au monde, le VL53L5, qui partitionne une scène en zones discrètes pour donner aux systèmes d'imagerie une compréhension spatiale sans précédent.

Le VL53L5 intègre une source lumineuse VCSEL 940 nm, un system-on-chip combinant le driver VCSEL, un réseau de diodes à avalanche à photon unique (SPAD), et un cœur MCU 32 bits basse consommation avec accélérateur embarqué. Il maintient la certification Classe 1 de tous les dispositifs FlightSense, assurant qu'il est sans danger pour les yeux dans les applications grand public. Le module miniature intègre des éléments optiques qui créent 64 zones de télémétrie, débloquant de nouvelles capacités en autofocus, détection de gestes et détection de présence.

Eric Aussedat, GM de la division imaging de ST, a expliqué : « Délivrant 64× plus de zones de télémétrie qu'avant, le VL53L5 apporte des gains radicaux en autofocus laser, touch-to-focus, détection de présence, et interfaces gestuelles, tout en permettant aux développeurs de créer des solutions d'imagerie plus innovantes. » Le capteur utilise le processus SPAD 40 nm avancé de ST pour atteindre 4 m de performance de portée et jusqu'à 64 zones simultanées.

À chaque génération, ST ajoute des améliorations de performance à haute valeur à travers un large spectre de cas d'usage — de la détection de présence humaine qui gère le réveil d'ordinateurs portables et moniteurs à l'autofocus laser hybride dans les caméras smartphone flagship. L'autofocus FlightSense est embarqué dans la plupart des caméras smartphone les mieux classées, selon DXOMARK, un benchmark indépendant de qualité d'image.

L'autofocus laser délivre une mise au point rapide et précise en faible lumière et faible contraste qui défient les systèmes conventionnels. Les grands OEM expédient maintenant plus de 150 modèles de téléphones avec les modules FlightSense de ST.

Packagé dans un module 6,4 × 3,0 × 1,5 mm, le VL53L5 intègre optiques d'émission et de réception et étend le champ de vision à 61° en diagonale. Ce large FoV assure un autofocus précis même dans les coins d'image, tandis que les données de télémétrie 64 zones supportent le touch-to-focus et autres fonctionnalités avancées, améliorant dramatiquement la performance et la polyvalence de la caméra.

Le réseau SPAD offre de la flexibilité : les utilisateurs peuvent prioriser la résolution spatiale, sortant toutes les 64 zones jusqu'à 15 fps, ou maximiser la distance de télémétrie, fournissant des zones 4×4 ou 16 à 60 fps.

La calibration automatique par zone, le ToF direct, et la détection multi-cibles permettent à chaque zone de rejeter les réflexions de verre de protection. Les données SPAD brutes sont post-traitées par un MCU et accélérateur embarqués avant transfert vers l'hôte via I²C ou SPI, éliminant le besoin d'une interface caméra dédiée ou d'un MCU récepteur puissant tout en assurant une opération haute qualité, haute performance.

La fabrication verticalement intégrée de ST — production de wafers SPAD sur processus propriétaire 40 nm à son usine 12 pouces de Crolles, France, et assemblage modules en Asie — supporte une production rapide et évolutive. Le VL53L5 est déjà en production de masse, avec des millions d'unités expédiées aux grands fabricants sans fil et PC, et est pré-intégré sur plateformes Android et Windows avec drivers facilement disponibles.