盘点几款新颖的ToF传感器新的飞行时间(ToF)传感器正在用

新的飞行时间(ToF)传感器正在用于个人电脑、智能门锁面部识别、3D图像传感等应用。
飞行时间ToF传感器的基本原理是测量光波从发射到返回所需的时间，从而测量出物体距离。最近出现了一批有趣的新型ToF传感器，用于人体存在检测、面部识别或其他技术。
ST推出用于人体存在检测的ToF传感器
ST上个月推出了其FlightSense产品线的最新ToF传感器VL53L5CP 。该设备旨在在PC中实现手势识别、入侵者警报和人员存在检测。
【盘点几款新颖的ToF传感器】据ST称，新的ToF传感器改善了交互，增强了安全性，并为PC节省了摄像头功耗。自ST于2020年底发布首款64位多区ToF传感器以来，该公司的FlightSense产品组合已经取得了长足的进步。
VL53L5CP首先以61度视野扫描绘制场景，在不使用相机或预先录制的图像的情况下收集情报。使用ToF技术，传感器可以检测和记录多个目标，测量X/Y/Z坐标，并跟踪64个区域内的多个目标。
新传感器配备ST的第三代PresencePremiumPLUS软件。该软件具有专用算法，使PC设计人员能够创建自定义AI应用程序。 ST表示，这种组合使他们能够实现智能电源管理、安全性和非接触式用户交互功能。
在硬件层面， VL53L5CP具有嵌入式单光子雪崩二极管(SPAD)阵列、物理红外滤光片和衍射光学元件(DOE) 。每个组件都可以帮助摄像头反射/偏转光线，以获得各种环境光水平下的交互或手势。
这些技术使VL53L5CP非常适合在PC中进行人体存在检测。 ST报道称， PC制造商联想正在将VL53L5CP集成到其笔记本电脑中。
ADI推出用于3D深度感应的ToF模块
为了采用模块化方法， ADI推出了其ADTF3175ToF传感器模块。该公司声称它是业界首款用于3D深度传感和视觉系统的高分辨率、工业质量、间接ToF(iToF)模块。该器件具备百万像素分辨率，它在0.4至4米的深度范围内提供±3毫米的深度精度。
ADTF3175模块的核心是ADI的ADSD3100芯片，这是一款1兆像素CMOSiToF成像器。该模块还集成了用于成像器的镜头和光学带通滤波器，一个红外发射源。该源由光学器件、激光二极管、激光二极管驱动器和光电探测器、闪存和功率调节器组成。

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ADI表示，该模块已在多种范围和分辨率模式下进行了全面校准。完成深度传感系统后， ADTF3175的原始图像数据由主机系统处理器或深度ISP进行外部处理。
将ADTF3175的图像数据输出连接到主机系统是通过4通道MIPICSI-2Tx接口完成的。通过4线SPI和I2C串行接口完成编程和操作。 ADTF3175模块的尺寸为42mm×31mm×15.1mm ，额定工作温度范围为-20°C至65°C 。
Toppan开发混合3DToF传感器
Toppan和BrookmanTechnology宣布合作创建一种混合3DToF传感器，该传感器扫描距离长达30米，非常适合自主无人机和工业应用。
2021年， Toppan收购了专门从事先进CMOS图像传感器设计的公司BrookmanTechnology 。

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如图所示，光波从传感器和物体反射和偏转，以便ToF传感器确定他的距离（左）。 Toppan的ToF混合传感器可同时支持多达256个摄像头（右）。
对于传感器产品， Toppan利用Brookmans的短脉冲调制来预测可能威胁自主无人机或工业设备的障碍物。 Toppman说，加上Toppan的消光功能，混合ToF传感器可以扫描区域并承受100,000勒克斯的照度，相当于最亮的一天。
相比之下，意法半导体的FlightSense可以达到400厘米（4米）的范围，明显低于Toppan最新的ToF原型。然而， ST的解决方案侧重于改进PC中的摄像头，它不需要物体（人）和摄像头之间太远。 Toppan的目标是为自主无人机和工业设备添加更智能的3D图像传感，这将需要比ST的模型更长的范围。