STMicroelectronics lanceert 64-zone direct Time-of-Flight sensor voor ultra-gedetailleerde scene-mapping

STMicroelectronics heeft zijn FlightSense-portfolio uitgebreid met de werelds eerste 64-zone direct time-of-flight (ToF) sensor, de VL53L5, die een scène partitioneert in discrete zones om imaging-systemen een ongekende ruimtelijke begrip te geven.

De VL53L5 bevat een 940 nm VCSEL-lichtbron, een system-on-chip die de VCSEL-driver, een single-photon avalanche diode (SPAD) array en een laagstroom 32-bit MCU-kern met een ingesloten accelerator combineert. Het behoudt de Class 1-certificering van alle FlightSense-apparaten, wat zorgt dat het oogveilig is voor consumententoepassingen. De miniatuurmodule integreert optische elementen die 64 meetzones creëren, wat nieuwe mogelijkheden ontgrendelt in autofocus, gebaar-detectie en aanwezigheidssensing.

Eric Aussedat, ST’s imaging division GM, legde uit: “Door 64× meer meetzones dan eerder te leveren, levert de VL53L5 radicale winsten in laser-autofocus, touch-to-focus, aanwezigheidsdetectie en gebaar-interfaces, terwijl ontwikkelaars in staat worden meer innovatieve imaging-oplossingen te creëren.” De sensor gebruikt ST’s geavanceerde 40 nm SPAD-proces om 4 m bereikprestaties en tot 64 gelijktijdige zones te bereiken.

Met elke generatie voegt ST hoge-waarde prestatieverbeteringen toe over een breed spectrum van use cases – van menselijke aanwezigheidsdetectie die laptop- en monitor-wake-up beheert tot hybride laser-autofocus in flagship smartphone-camera’s. FlightSense’s autofocus is ingesloten in de meeste hoogst-gerankte smartphone-camera’s, volgens DXOMARK, een onafhankelijke beeldkwaliteitsbenchmark.

Laser-autofocus levert snelle, nauwkeurige focusing in low-light en low-contrast scenario’s die conventionele systemen uitdagen. Toonaangevende OEM’s leveren nu meer dan 150 telefoonmodellen met ST’s FlightSense-modules.

Geverpakt in een 6,4 × 3,0 × 1,5 mm module, integreert de VL53L5 zend- en ontvangoptiek en breidt het veld van zicht uit tot 61° diagonaal. Deze brede FoV zorgt voor nauwkeurige autofocus zelfs in afbeelding-hoeken, terwijl de 64-zone meetdata touch-to-focus en andere geavanceerde functies ondersteunt, wat camera-prestaties en veelzijdigheid dramatisch verbetert.

De SPAD-array biedt flexibiliteit: gebruikers kunnen spatiale resolutie prioriteren, alle 64 zones uitvoeren tot 15 fps, of meetafstand maximaliseren, 4×4 of 16 zones leveren bij 60 fps.

Automatische per-zone calibratie, direct ToF en multi-target detectie laten elke zone cover-glas-reflecties weigeren. Ruwe SPAD-data wordt post-geverwerkt door een ingesloten MCU en accelerator voordat het naar de host via I²C of SPI wordt overgedragen, wat de noodzaak voor een dedicated camera-interface of krachtige ontvanger-MCU elimineert, terwijl hoge-kwaliteit, hoge-prestatie operatie gewaarborgd blijft.

ST’s vertical geïntegreerde productie – SPAD-wafers produceren op een eigen 40 nm-proces in zijn 12-inch-plant in Crolles, Frankrijk, en modules assembleren in Azië – ondersteunt snelle, schaalbare productie. De VL53L5 is al in massaproductie, met miljoenen eenheden verzonden aan toonaangevende draadloze en PC-fabrikanten, en is pre-geïntegreerd op Android- en Windows-platformen met direct beschikbare drivers.