Le premier module de temps de vol direct à 64 zones améliore les détails de la scène spatiale

STMicroelectronics a étendu son portefeuille de capteurs de temps de vol (ToF) FlightSense avec ce qu'il prétend être le premier appareil au monde à 64 zones qui divise une scène en zones séparées pour aider un système d'imagerie à construire la compréhension spatiale la plus détaillée d'une scène.

Le nouveau VL53L5 comprend une source de lumière laser à émission de surface à cavité verticale (VCSEL) de 940 nm, un capteur système sur puce intégrant un pilote VCSEL, le réseau récepteur de diodes à avalanche à photon unique (SPAD) et un microcontrôleur 32 bits à faible consommation. noyau et accélérateur exécutant un micrologiciel sophistiqué. Il conserve la certification de classe 1 de tous les capteurs FlightSense de ST et est totalement sans danger pour les yeux des produits de consommation. Logé dans un module miniature, le capteur contient des éléments optiques dans l'ouverture de réception qui crée 64 zones de télémétrie, débloquant une multitude de nouvelles fonctionnalités et cas d'utilisation.

Le directeur général de la division d'imagerie de ST, Eric Aussedat, a déclaré :« Fournissant 64 fois plus de zones de portée qu'auparavant, le VL53L5 offre une amélioration radicale des performances de l'autofocus laser, de la mise au point tactile, de la détection de présence et des interfaces gestuelles tout en aidant les développeurs à créer même des applications d'imagerie plus innovantes. Le capteur de temps de vol direct multizone VL53L5 FlightSense utilise notre processus de production SPAD 40 nm le plus avancé pour offrir des performances de télémétrie exceptionnelles de 4 m et jusqu'à 64 zones de télémétrie qui aident un système d'imagerie à construire une compréhension spatiale détaillée de la scène. P>

ST a déclaré qu'avec chaque nouvelle génération de sa technologie de temps de vol, il a ajouté des améliorations significatives des performances de grande valeur dans un large éventail de cas d'utilisation, y compris la détection de présence humaine pour contrôler le réveil et l'hibernation des ordinateurs portables ou des moniteurs et l'autofocus laser dans algorithmes de mise au point hybrides pour les appareils photo des smartphones. La fonction de mise au point automatique de ses capteurs FlightSense est intégrée à la plupart des appareils photo pour smartphone les mieux classés selon DXOMARK, une référence indépendante qui évalue la qualité de l'image.

Le sous-système de l'appareil photo est un facteur majeur de différenciation des performances des smartphones et, dans l'appareil photo, l'autofocus laser assure une mise au point rapide et précise dans les scènes à faible luminosité ou lors de la capture de cibles à faible contraste. Ces scénarios présentent des défis difficiles pour les systèmes de mise au point automatique conventionnels. Largement adopté par les principaux équipementiers de smartphones, l'autofocus laser intégrant FlightSense de ST est désormais disponible dans plus de 150 modèles de téléphones.

Emballé dans un module de 6,4 x 3,0 x 1,5 mm, le VL53L5 intègre à la fois des objectifs de transmission et de réception dans la conception du module et étend le champ de vision (FoV) du module à 61 degrés de diagonale. Ce large FoV est particulièrement adapté pour détecter les objets décentrés et assurer une mise au point automatique parfaite dans les coins de l'image. Dans le cas d'utilisation « autofocus laser », le VL53L5 rassemble des données allant jusqu'à 64 zones sur tout le FoV pour prendre en charge le « toucher pour la mise au point » et de nombreuses autres fonctionnalités. Cette flexibilité améliore considérablement les performances, la commodité et la polyvalence des smartphones/appareils photo.

Une plus grande flexibilité est disponible via la matrice SPAD, qui peut être configurée pour favoriser la résolution spatiale, où elle génère les 64 zones jusqu'à 15 ips, ou pour favoriser la distance de portée maximale, où le capteur génère 4 × 4/16 zones à une fréquence d'images de 60fps.

L'architecture de ST peut calibrer automatiquement chaque zone de télémétrie et la technologie de temps de vol direct permet à chaque zone de détecter plusieurs cibles et de rejeter la réflexion de la lamelle. De plus, l'approche FlightSense rassemble les données brutes collectées par la matrice SPAD et effectue le post-traitement, via un MCU et un accélérateur intégrés propriétaires avant de transférer les données de télémétrie vers l'hôte du système via un bus I2C ou SPI. Cela élimine le besoin d'une interface de caméra spécifique et d'un MCU de récepteur puissant et assure un fonctionnement de haute qualité et hautes performances.

Avec un modèle de fabrication verticalement intégré pour ses capteurs FlightSense, ST construit ses plaquettes SPAD sur un processus de silicium propriétaire de 40 nm dans l'usine de plaquettes de 12" à la pointe de la technologie à Crolles, en France, avant d'assembler tous les composants du module dans le dos de ST. -fin d'usines en Asie.

Le développement client avec le VL53L5 peut s'appuyer sur les relations de ST avec les principaux fournisseurs de plates-formes de smartphones et de PC, car ST a pré-intégré le capteur sur ces plates-formes. Les pilotes de périphériques Android et Windows sont également largement disponibles pour les produits FlightSense. ST a déclaré que le VL53L5 est en production de masse avec des millions d'unités déjà expédiées aux principaux fabricants d'ordinateurs et sans fil.