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销量累计突破10亿后 ST新一代ToF视角将达60度

http://www.ec.hc360.com2020年01月08日09:28 来源:集微网T|T

    随着ToF在手机等领域应用的日趋火热,也带动上游半导体企业ToF产品的热销。近日,意法半导体(ST)对外公布,其公司的ToF模块产品出货量已累计突破10亿大关。

    而实现10亿大关,并不是单一产品的销量,是STToF产品线的累计销量。“不像汽车或其他时尚的产品,有了新款就会弃用旧用,我们的上一代可能还有人关注。我们在规划每一代产品中,考虑了应用的特殊面向。ST第一款ToF产品于2016年推出,至今三代产品同时存在,各自都有比较好的市场,这也使我们能够累积出比较不错的成绩。”意法半导体大中华暨南亚区影像事业部技术市场经理张程怡指出。据了解,对ToF10亿大关贡献最大的是手机照相。意法半导体大中华暨南亚区影像事业部技术市场经理张程怡告诉《集微网》记者:“STToF较显著的应用是在手机照相上,几年下来累计约150款手机应用了我们的ToF方案。大家去年买的、今年买的、明年买的手机有可能就是应用了ST的ToF传感器。”

    ToF技术原理

    ToF(TimeofFlight),属于一种光电产品,利用光转化成电子信号做各类应用。ToF有一个发射器,碰到物件反射回来算时间差,时间差×光速=距离测量值。

    ToF尺寸小,因为它是一级安规,数字输出,非模拟值,能够数字输出。它和传统红外对管做法靠强度仿真模拟值的原理和效果都不同,若用这类传统红外对管,客户自己基本得安一个发射器和接受器,算出一个模拟值,最后也省不到钱,还累死人。STTOF芯片直接给出5厘米、50厘米一定的数值,客户就很容易应用了,

    ToF更大的卖点是高温度、抗温度变化,各类室内光源、目标物颜色干扰。

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    ToF产品线的高精度的实现,依托于40nmSPAD,SPAD是一个半导体较特殊的光学制程,它的画素(像素)能接受的光亮是目前可行性技术上最大的,也就是比CMOS的sensor更强大的光接收能力。此外,ToF不是一般的封装,而是采用比较特殊的光学封装。

    同时,它是一种快速的低功耗,其940nm是人眼不可见的红外线。这意味着器件在用户完全没有看到的时候,已经开始在工作。

    新一代ToF角度拓宽且可以切割

    当前,随着苹果手机入局ToF以及5G技术的深入应用,ToF呈现一种蓄势待发的状态。为抓住这一发展浪潮,ST在原有三代产品的基础之上,将推出一款新的ToF芯片VL53L5。

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    与以往的三款产品相比,VL53L5实现了几方面的突破:一是角度大,扩展至61度;二是可切割,达到16个区域。具体如下:

    一是角度大。张程怡指出,ToF产品视场角一般控制在25-27度左右,也结合发射功率、接收能力和算法能承受的有效范围内,统筹出FOV(视场角)25-27度左右的有效距离。通过软硬件上的提升,目前角度整个能够达到60度。60度有两个好处:一方面涵盖范围更大,特别适合对应稍大型一些的产品,如大家电,大银幕等;另一方面,这个大角度也可以编程,若用不上这么大的角度,客户可以编程取到所需要的角度,目前最大60度,往下有很多编程的方式可以做客户的应用。

    二是实现多区域,可切割达到16个区域或更多。VL53L5切割后分成四个区块,即四个象限,每个象限可以再有切割,达到16个区域或更多。以16有效区域为例,每个区域都能独立输出它的测距,这代表了初步的深度的变化。多深度的关键必须是同时给数字,同一时间数字全部出来达到多区块(multi-zone)。“16个数字是不同的,通过这16个数字的变化就可以做到手势的移动了。稳定的手势识别在过去大家比较困扰,手势怎么识别,其实往3D的路上这件事情就会水到渠成的实现了。”张程怡分析道。

    据悉,这款新品将于2020年实现量产。

    应用集中在对焦和检测

    ToF的功能主要包括:测距、存在检测、接近检测、环境光检测、反射率检测、多区域检测和3D检测。

    依托上述的功能,ToF有着广泛的应用领域。主要包括:手机、电脑、家用机器人、智能家电、智能门锁、门禁、运输、货架、自动售货机、智慧建筑、智慧农业、智慧医疗等等。

    为此ToF的应用主要分为三大类,张程怡指出:

    一是应用于对焦。照相是一种对焦,因为可以准确得到距离;投影仪是一种对焦,因为对着墙来投影,通常设计比较高端一点的照相系统或投影系统。

    二是人的检测。现在的智能系统,比如进高铁机场的闸机还不够完善,还需要人员操作,当这个事情持续推广下去,人在一米处系统就会启动,不管是刷脸、刷指纹,系统会非常流畅,不被遮挡、程序性的做这件事情;更先进的有人脸识别机、广告机,当人过来的时候进行启动。

    三是物件的检验。典型的是扫地机器人的避障。张程怡指出:“如何对障碍物检验、沿边等,以及向前走、向右转,使用的不止一个芯片,是多芯片串联的做法。”

责任编辑:黄美婷

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