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ST(意法半導體)世界首款50萬像素VD55H1系列傳感器
2022-07-02 812次


  ST(意法半導體)新款突破性FlightSense? 3D 飛行時間ToFVD55H1傳感器,VD55H1增強了智能手機、增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實(AR/VR)設(shè)備和消費類機器人的3D成像和傳感性能。


  VD55H1基于40 nm堆疊晶圓的專有間接飛行時間(iToF)背照式(BSI)技術(shù),VD55H1以低功耗和小尺寸提供了高性能。

  

VD55H1系列傳感器 

  全球半導體行業(yè)領(lǐng)導者ST(意法半導體)宣布推出新款VD55H1系列高分辨率3D飛行時間(ToF)傳感器,VD55H1為智能手機及其他智能設(shè)備帶來更先進的3D成像和傳感功能。

  測量VD55H1傳感器通過超過50萬個點的距離進行測繪三維表面,在距離傳感器5 公里遠的位置探測物體,能夠通過圖案化照明實現(xiàn)更遠距離的探測。VD55H1傳感器能夠輕松應(yīng)對新興AR/VR市場的應(yīng)用案例包括房間測繪、游戲和3D虛擬形象。在智能手機應(yīng)用中,VD55H1傳感器可以大幅增強攝像頭系統(tǒng)的性能,包括虛化背景效果、多攝像頭選擇以及視頻分割等。更高分辨率且更準確的3D圖像還可以提高人臉認證的安全性,以保護手機解鎖、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(shù)領(lǐng)域,VD55H1傳感器能夠提供高保真3D場景映射,以實現(xiàn)更強大更新穎的功能。

  

VD55H1系列傳感器 

 

VD55H1傳感器介紹:

  VD55H1是一種低噪聲、低功耗、672 x 804像素(0.54 Mpix)的間接飛行時間(iToF)傳感器模具,采用先進的背面照明、堆疊晶圓技術(shù)制造。結(jié)合940納米照明系統(tǒng),它可以構(gòu)建一個小型的3D相機,產(chǎn)生高清深度地圖,典型的測距距離達到5米的全分辨率,超過5米的圖案照明。該傳感器具有在200 MHz調(diào)制頻率和超過85%的解調(diào)對比度下工作的獨特能力,可以產(chǎn)生比典型的100 MHz調(diào)制傳感器兩倍的深度精度,同時多頻操作提供遠距離測距。低功耗4.6 μ m像素可以實現(xiàn)最先進的功耗,在某些模式下傳感器的平均功率下降到80mwVD55H1通過MIPI CSI-2四車道或時鐘在1.5 GHz的雙車道接口輸出12位原始數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。傳感器幀率在全分辨率下可達60 fps,模擬幀率在2x2下可達120 fpsST開發(fā)了一種專有軟件圖像信號處理器(ISP),將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為深度圖、振幅圖、置信度圖和偏移圖。Android格式如DEPTH16和深度點云也被支持。

  本設(shè)備完全通過I2C串口進行配置。它具有一個200 MHz的低壓差分信號(LVDS)和一個10 MHz3SPI接口,以高靈活性控制激光驅(qū)動器。該傳感器優(yōu)化了低EMI/EMC,多設(shè)備抗干擾,易于校準程序。

傳感器模具尺寸為4.5 x 4.9 mm,產(chǎn)品以重構(gòu)晶圓的形式交付。

VD55H1功能:

超緊湊的0.54 Mpix iToF傳感器模具

672 x 804間接飛行時間(iToF)傳感器模具(0.54 m像素)

4.6 μm背面照明快速光電二極管像素,1/4“光學格式

4.5毫米x 4.9毫米的模具制造先進的40納米堆疊晶圓技術(shù)

實現(xiàn)低功耗、高精度深度圖

200 MHz調(diào)制頻率下>85%解調(diào)對比度像素

低噪聲電荷域像素(kTC) < 5e-

支持多頻(最多三頻)

平均傳感器功耗下降到80mw

智能iToF調(diào)制,無需擺動誤差校準

多用戶干擾減少

為低EMI/EMC優(yōu)化

易于集成的3D相機

MIPI CSI2接口1.5 GHz(四路或雙路)的原始數(shù)據(jù)輸出

10/12位可配置ADC分辨率

傳感器原始輸出高達120/(深度級幀速率)

傳感器控制:快速模式+ I2C從接口(高達1 MHz)

激光驅(qū)動接口:LVDS和三線SPI

軟件ISP深度重構(gòu)可用

 

 

  VD55H1傳感器主要應(yīng)用:

  創(chuàng)新的VD55H1傳感器加強了意法半導體在ToF領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,是我們?nèi)盗猩疃葌鞲屑夹g(shù)的良好補充。意法半導體執(zhí)行副總裁、成像業(yè)務(wù)總經(jīng)理Eric Aussedat表示,“FlightSense?產(chǎn)品組合現(xiàn)在包括了直接飛行時間(dToF)和間接飛行時間(iToF)產(chǎn)品,從單點測距多功能傳感器到復雜的高分辨率3D成像傳感器,以支持未來數(shù)代更直觀、更智能的自主運行設(shè)備。

  VD55H1iToF傳感器,通過測量反射信號和發(fā)射信號之間的相位差來計算傳感器到物體的距離,是對dToF傳感技術(shù)的有力補充,dToF傳感器直接測量傳輸信號反射回傳感器的時間。意法半導體廣泛的先進技術(shù)組合使其能夠設(shè)計并提供兩種ToF傳感器技術(shù),并根據(jù)應(yīng)用要求提供量身定制的解決方案。

  

VD55H1系列傳感器 

  應(yīng)用VD55H1傳感器的人臉3D成像:

  VD55H1傳感器利用意法半導體自主的40 nm堆疊晶圓技術(shù)實現(xiàn)了獨特的像素架構(gòu)和制造工藝,確保了低功耗、低噪聲以及優(yōu)化的芯片面積。VD55H1傳感器以更小的芯片尺寸(4.5 mm x 4.9 mm),提供了相比現(xiàn)有VGA傳感器多75%的像素。

  VD55H1傳感器現(xiàn)在已經(jīng)可以為主要客戶送樣。批量生產(chǎn)的成熟期預計將在2022年下半年。意法半導體還提供了一款參考設(shè)計和完整的軟件包,可以幫助加速3D ToF傳感器評估和項目開發(fā)。

  更多技術(shù)信息

  VD55H1傳感器采用672 x 804背照式(BSI)像素陣列進行iToF深度傳感,為業(yè)界同類首創(chuàng)。

  VD55H1是一款低噪聲、低功耗、672 x 804像素(0.54 Mpixel)iToF傳感器芯片,采用先進的背照式堆疊晶圓技術(shù)制造。整合940 nm照明系統(tǒng),它可以構(gòu)建小尺寸3D相機,提供高清深度圖,其典型全分辨率探測距離可達5 m,圖案化照明探測距離超過5 m

  

VD55H1系列傳感器 

  VD55H1是全球最小的50萬像素iToF深度傳感器

  憑借在200 MHz調(diào)制頻率下工作的獨特能力,以及85%以上的解調(diào)對比度,這款傳感器的深度精度達到了典型100 MHz調(diào)制傳感器的兩倍,同時,多頻運行提供了長距離探測。低功耗4.6 μm像素提供了當前最優(yōu)的功耗表現(xiàn),在某些模式下,這款傳感器的平均功耗可以低至80 mW。

  VD55H1傳感器通過時鐘頻率為1.5 GHzMIPI CSI-2四通道或雙通道接口輸出12位原始數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。其幀速率在全分辨率下可達到60 fps,在模擬binning 2 x 2下可達到120 fps。意法半導體開發(fā)了一款專有的軟件圖像信號處理器(ISP),可將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為深度圖、振幅圖、置信度圖和偏移圖。此外,還支持DEPTH16和深度點云等Android格式。

  VD55H1傳感器可通過I2C串行接口進行完全配置。它具有一個200 MHz低壓差分信號(LVDS)和一個10 MHz三線SPI接口,以高度靈活地控制激光驅(qū)動器。這款傳感器還針對低EMI/EMC、多設(shè)備抗擾度和校準程序進行了優(yōu)化。

  

VD55H1系列傳感器 

 

 

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