Il sensore combina la nuova rivoluzionaria tecnologia metasurface lens con un laser più potente ed efficiente e una migliore elaborazione su chip. Il sensore direct Time-of-Flight (dToF) VL53L8 è ideale per smartphone, altoparlanti intelligenti, interfacce uomo-macchina, consumer LiDAR e AR/VR/MR.
STMicroelectronics ha annunciato il suo nuovissimo sensore Time-of Flight FlightSense VL53L8 per la gestione delle fotocamere degli smartphone e per applicazioni di realtà aumentata/virtuale. Con miglioramenti significativi a molti componenti chiave, l’ultimo modulo ToF di ST raddoppia la portata – che raggiunge i 4 metri all’interno – dimezzando al contempo il consumo energetico rispetto al dispositivo della generazione precedente, quando opera in condizioni ambientali standard.
“La tecnologia ToF di ST ha riscosso un enorme successo commerciale ed è attualmente disponibile in oltre 200 modelli di smartphone e 100 PC, proiettori e prodotti robotici. Ora, il sensore FlightSense VL53L8 porta le prestazioni e l’efficienza energetica a nuovi livelli“, ha affermato Eric Aussedat, Executive Vice President and General Manager of the Imaging Sub-Group within ST’s Analog, MEMS and Sensors Group “Il nostro sensore ToF di ultima generazione rappresenta un punto di svolta. Con la sua innovativa tecnologia metasurface lens e l’architettura a basso consumo energetico, riduce il carico della batteria, estende la portata della messa a fuoco automatica della fotocamera e migliora le funzioni di comprensione della scena“.
Sviluppata in collaborazione con Metalenz, la prima tecnologia di metasuperfici ottiche al mondo consente ai sistemi ottici di raccogliere più luce, fornire più funzioni in un unico strato e nuove forme di rilevamento in smartphone e altri dispositivi, il tutto in un package compatto.
Il VL53L8 è ideale in entrambe le fotocamere – frontale ed esterna – per smartphone e tablet, ma anche per altri dispositivi di elettronica personale come altoparlanti intelligenti e sistemi AR/VR/MR. Le applicazioni rivolte all’utente includono il rilevamento degli oggetti e il riconoscimento dei gesti, quelle rivolte all’esterno includono l’autofocus laser, la selezione della fotocamera, il touch-to-focus e l’oscuramento del flash. Vantaggi che aumentano in condizioni di scarsa illuminazione. Il sensore può anche supportare il rilevamento interno/esterno e il bracketing della messa a fuoco intelligente, nonché applicazioni LiDAR consumer, dove è richiesta la mappatura della profondità.
Informazioni tecniche
Il modulo incorpora una sorgente luminosa VCSEL da 940 nm ad alto rendimento, un sensore System-on-Chip con un driver VCSEL incorporato, la matrice di ricezione SPAD e un core MCU a 32 bit a bassa potenza. Il VL53L8 adotta una tecnologia metasurface lens sia in trasmissione che in ricezione. Inoltre, come il VL53L5, il nuovo sensore offre 16 o 64 zone di rilevamento, con una portata migliorata, stabile e precisa.
Il VL53L8 sfrutta le innovazioni già presenti nei precedenti sensori ST ToF, incluso VL53L5. In più, il sensore utilizza la tecnologia rifrattiva delle metasuperfici ottiche, con lenti prodotte nello stabilimento di Crolles, in Francia, con wafer da 300 mm. Combinando un nuovo driver VCSEL, 3 volte più performante della generazione precedente, con un VCSEL più efficiente, il VL53L8 può, in condizioni comparabili, fornire il doppio delle prestazioni del VL53L5 o ridurre il consumo energetico del 50%. Questa prestazione viene ottenuta mantenendo lo stesso campo visivo e zone di uscita discrete (4×4 a 60 fotogrammi al secondo o 8×8 a 15 fotogrammi al secondo). Per una facile integrazione nel sistema, il sensore presenta compatibilità I/O a 1,2V e 1,8V che consente di ridurre significativamente le risorse necessarie da parte del processore host rispetto alla prima generazione di sensori.
Come tutti gli altri sensori di prossimità FlightSense ToF, il VL53L8 dispone di certificazione IEC 60825-1 Classe 1 ed è completamente sicuro per gli occhi, grazie anche ad un avanzato sistema di rilevamento del distacco delle lenti.
Il VL53L8 viene attualmente prodotto in volumi per clienti selezionati.
Caratteristiche:
- Fully integrated miniature module
– Emitter: 940 nm invisible vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) and integrated analog driver
– 43.5 ° x 43.5 ° square (61odiagonal) system field of view (FoV) using diffractive optical elements (DOE) on both transmitter and receiver
– Receiving array of single photon avalanche diodes (SPADs)
– Low-power microcontroller running Firmware
– Size: 6.4 x 3.0 x 1.75 mm
- Fast, accurate distance ranging
– Parallel multi-zone output; either 16 (4×4) or 64 (8×8) discrete regions of interest (ROI)
– Up to 400 cm ranging
– 60 Hz frame rate capability in 4×4 mode
– Histogram processing and algorithmic compensation minimizes or removes impact of cover glass crosstalk
– 50% power consumption vs previous generation device
– 2x ranging performance in ambient light levels with lower power
consumption vs previous generation device
- Easy system integration
– Single reflowable component
– Optional 1.2 V or 1.8 V IOVDD interface voltage levels
– 1.8 V Core supply and 3.3V AVDD supply required
– Compatible with wide range of cover glass materials
– I²C (up to 1MHz) or SPI (up to 20MHz) interface
– Interrupt output pin for efficient host control
– Full set of software drivers (Linux and Android compatible) for turnkey ranging
Applicazioni
- Laser assisted autofocus (LAF). Enhances the camera AF system speed and robustness especially in difficult low light or low contrast scenes. Ideal companion for phase detection autofocus (PDAF) sensors.
- Scene understanding. Multi-zone and multi-object distance detection enables touch-to-focus or focus bracketing for best shot selection.
- Camera selection. Allows quick, automatic selection of optimal camera in today’s multi-camera smartphones.
- Scene understanding. Multi-zone and multi-object distance detection enables touch-to-focus or focus bracketing for best shot selection.
- Camera assist. Further camera assistance by enabling flash dimming, indoor/outdoor detection and background removal assist. Additional algorithm support for detecting planar surfaces and spectral surfaces such as glass.
- Augmented reality/virtual reality (AR/VR) enhancement. Dual camera stereoscopy and 3D depth assistance thanks to multi zone distance measurement.
