ST(意法半導體)新款突破性FlightSense? 3D 飛行時間ToF的VD55H1傳感器，VD55H1增強了智能手機、增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實(AR/VR)設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，VD55H1以低功耗和小尺寸提供了高性能。

　　全球半導體行業(yè)領導者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傳感器能夠輕松應對新興AR/VR市場的應用案例：包括房間測繪、游戲和3D虛擬形象。在智能手機應用中，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)。在機器人技術領域，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、堆疊晶圓技術制造。結合940納米照明系統(tǒng)，它可以構建一個小型的3D相機，產生高清深度地圖，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調制頻率和超過85%的解調對比度下工作的獨特能力，可以產生比典型的100 MHz調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80mw。VD55H1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 fps。ST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 MHz的3線SPI接口，以高靈活性控制激光驅動器。該傳感器優(yōu)化了低EMI/EMC，多設備抗干擾，易于校準程序。

傳感器模具尺寸為4.5 x 4.9 mm，產品以重構晶圓的形式交付。

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

●實現(xiàn)低功耗、高精度深度圖

●200 MHz調制頻率下>85%解調對比度像素

●低噪聲電荷域像素(無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幀/秒(深度級幀速率)

●傳感器控制:快速模式+ I2C從接口(高達1 MHz)

●激光驅動接口:LVDS和三線SPI

●軟件ISP深度重構可用

　　VD55H1傳感器主要應用:

　　“創(chuàng)新的VD55H1傳感器加強了意法半導體在ToF領域的領先地位，是我們全系列深度傳感技術的良好補充。”意法半導體執(zhí)行副總裁、成像業(yè)務總經理Eric Aussedat表示，“FlightSense?產品組合現(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備。”

　　VD55H1等iToF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組合使其能夠設計并提供兩種ToF傳感器技術，并根據(jù)應用要求提供量身定制的解決方案。

　　應用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堆疊晶圓技術實現(xiàn)了獨特的像素架構和制造工藝，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)在已經可以為主要客戶送樣。批量生產的成熟期預計將在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制造。整合940 nm照明系統(tǒng)，它可以構建小尺寸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是全球最小的50萬像素iToF深度傳感器

　　憑借在200 MHz調制頻率下工作的獨特能力，以及85%以上的解調對比度，這款傳感器的深度精度達到了典型100 MHz調制傳感器的兩倍，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 GHz的MIPI 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動器。這款傳感器還針對低EMI/EMC、多設備抗擾度和校準程序進行了優(yōu)化。