STMicroelectronics présente le premier module au monde tout-en-un permettant les mesures de distance multi-zones par mesure...
28 Octobre 2020 - 01:45PM
STMicroelectronics présente le premier module au monde tout-en-un
permettant les mesures de distance multi-zones par mesure optique
du temps de vol (ToF)
P4281D
STMicroelectronics présente le premier
module au monde tout-en-un permettant les mesures de distance
multi-zones par mesure optique du temps de vol (ToF)
- L’augmentation du champ de vision et de la résolution de la
caméra permet d’intégrer de nouvelles fonctionnalités dans les
systèmes d’imagerie qui équipent les produits grand public :
mise au point tactile (touch-to-focus), identification de plusieurs
objets pour l’autofocus, atténuation du flash, assistance du mode
vidéo.
- Le module intègre un réseau de diodes à avalanche (SPAD), une
optique à champ de vision étendu et une capacité de traitement
embarquée à basse consommation.
Genève (Suisse), le 28 octobre 2020 -
STMicroelectronics (NYSE : STM), un leader mondial des
semiconducteurs dont les clients couvrent toute la gamme des
applications électroniques, élargit son portefeuille
FlightSense™ de capteurs de détection de la
distance par mesure du temps de vol (ToF) de la lumière avec le
premier module à 64 zones au monde. Ce module est capable de
décomposer une scène en différentes parties pour permettre à un
système d’imagerie de créer la représentation spatiale d’une scène
de la façon la plus détaillée.
Unique en son genre, ce produit se compose d’un
laser miniature (VCSEL1) à 940 nm, d’un capteur monté sur puce
(SoC) intégrant l’alimentation de la source lumineuse laser, d’une
matrice de diodes avalanche à photon unique (SPAD2), ainsi qu’un
cœur de microcontrôleur 32 bits basse consommation avec
accélérateur pour le traitement interne des données. Le capteur
VL53L5 bénéficie de la certification de classe 1 décernée à
tous les capteurs de la famille FlightSense de ST,
attestant qu’il est totalement sans danger pour les yeux une fois
embarqué dans les produits du marché.
Intégré dans un module miniature, le capteur ToF
VL53L5 contient des éléments optiques avancés permettant de créer
64 zones de détection dans l’espace, ouvrant ainsi la voie à
un large éventail de fonctionnalités et d’utilisations.
« Le capteur de distance multi-zones par
mesure directe du temps de vol de la lumière
FlightSense VL53L5 utilise notre technologie de
production SPAD en 40 nm la plus avancée pour offrir une
précision télémétrique exceptionnelle jusqu’à 4 mètres et
jusqu’à 64 zones de détection, ce qui permet à un système
d’imagerie de constituer une représentation spatiale détaillée de
la scène », a déclaré Éric Aussedat, directeur général de la
division Imaging de ST. « En offrant 64 fois plus de
zones de détection que les modèles disponibles jusqu’à ce jour, le
capteur VL53L5 améliore de façon radicale les performances
d’applications telles que l’autofocus laser, la mise au point
tactile, la détection de présence ou les interfaces gestuelles,
tout en aidant les développeurs à créer des applications d’imagerie
plus innovantes que jamais. »
Avec un modèle de fabrication intégré
verticalement pour ses capteurs FlightSense, ST
fabrique ses plaquettes silicium de nœud technologique 40nm SPAD
dans son usine 12 pouces à Crolles (Isère), les différents
éléments constitutifs des modules étant ensuite assemblés dans ses
usines situées en Asie. Cette approche assure à ses clients un
niveau exceptionnel de qualité et de fiabilité.
Les clients qui souhaitent utiliser le capteur
VL53L5 dans le développement de leurs produits peuvent s’appuyer
sur les solides relations établies par ST avec les principaux
fournisseurs de plateformes PC et de smartphones. En effet, ST a
pré-intégré le capteur sur ces plateformes. Des pilotes de
périphériques Android et Windows sont également largement
disponibles pour les produits FlightSense. Le
capteur VL53L5 est d’ores et déjà disponible en production de
masse, plusieurs millions d’unités ayant déjà été livrés aux
principaux fabricants d’ordinateurs et de smartphones.
Note technique à l’attention des rédacteurs
À chaque nouvelle génération, la technologie de
détection de distance par mesure du temps de vol (Time-of-Flight)
de la lumière de ST apporte des améliorations significatives
ouvrant la porte à de nouvelles utilisations, parmi lesquelles la
détection de présence humaine pour contrôler l’activation et la
mise en veille des ordinateurs portables ou des écrans de PC, ainsi
que l’autofocus laser pour la mise au point hybride des caméras de
smartphones. La fonction « autofocus » des capteurs
FlightSense de ST est intégrée à la plupart des
caméras des smartphones les mieux classés au palmarès DXOMARK, un
organisme indépendant qui évalue la qualité de l’image.
En ce qui concerne les performances des
smartphones, la qualité de l’appareil photo est un facteur de
différenciation majeur ; au sein du système de prise de vue,
l’autofocus laser assure une mise au point rapide et précise dans
les scènes faiblement éclairées ou les objets peu contrastés. Ces
scénarios soulèvent des défis importants pour les systèmes de mise
au point automatique classiques, mais pas pour les capteurs de ST.
Largement adoptée par les grands fabricants de smartphones, la
fonction d’autofocus laser intégrant la technologie
FlightSense de ST est désormais disponible dans
plus de 150 modèles de téléphones mobiles.
Embarqué dans un module mesurant 6,4 x 3,0 x
1,5 mm, le capteur VL53L5 intègre à la fois des lentilles
d’émission et réception dans le design du module et étend son champ
de vision (FoV — Field of View) à une diagonale de 61 degrés.
Particulièrement adapté à la détection d’objets décentrés, ce large
champ de vision assure une mise au point automatique optimale dans
les angles de l’image. En cas d’utilisation de l’autofocus laser,
le capteur VL53L5 collecte des données de télémétrie jusqu’à
64 zones couvertes par l’ensemble du champ de vision afin de
permettre l’utilisation de la mise au point tactile
(« touch-to-focus »), ainsi que de nombreuses autres
fonctions. Cette souplesse améliore sensiblement les performances,
la facilité d’utilisation et la polyvalence du smartphone et de la
caméra.
Un niveau de flexibilité supplémentaire est
rendu possible par la matrice de diodes à avalanche pour la
détection d’un photon unique (SPAD) qui peut être réglée soit pour
une résolution spatiale où toutes les 64 zones sont traitées à
la cadence maximale de 15 images/seconde, soit pour une distance de
détection maximale, le capteur produisant 4x4/16 zones à une
fréquence de 60 images/seconde.
L’architecture du VL53L5 permet d’auto-calibrer
chaque zone de détection et s’affranchir ainsi des reflets de la
vitre de projection au-dessus du capteur, et le principe
« direct Time of Flight » permet quant à lui de détecter
plusieurs objets dans une même zone du champ de vision. De plus, le
VL53L5 rassemble non-seulement les données brutes collectées par le
réseau SPAD mais effectue également le post-traitement à l’aide
d’un microcontrôleur et d’un accélérateur propriétaires et intégrés
au silicium, pour transmettre ensuite les mesures de distance
finales via un bus I²C ou SPI au système hôte. Cette solution évite
de recourir à une interface caméra spécifique ou à un
microprocesseur externe, tout en assurant un fonctionnement de
haute qualité et des performances élevées.
Plus d’information : www.st.com/vl53l5-pr
À propos de STMicroelectronics
Chez ST, nous sommes 46 000 créateurs et fabricants de
technologies microélectroniques. Nous maîtrisons toute la chaîne
d’approvisionnement des semiconducteurs avec nos sites de
production de pointe. En tant que fabricant de composants
indépendant, nous collaborons avec 100 000 clients et des
milliers de partenaires. Avec eux, nous concevons et créons des
produits, des solutions et des écosystèmes qui répondent à leurs
défis et opportunités, et à la nécessité de contribuer à un monde
plus durable. Nos technologies permettent une mobilité plus
intelligente, une gestion plus efficace de l’énergie et de la
puissance, et un déploiement à grande échelle de l’Internet des
objets (IoT) et de la 5G.
Pour de plus amples informations, visitez le site
www.st.com.
Contact presse :Nelly Dimey Tél :
01.58.07.77.85 Mobile : 06.75.00.73.39 nelly.dimey@st.com
1 Vertical Cavity Surface Emission Laser : diode laser à
cavité verticale émettant par la surface
2 Single Photon Avalanche Diode : Photodiode à avalanche
pour la détection d’un photon unique
- FR - Capteur VL53L5 multi-zone direct ToF - FINAL POUR
PUBLICATION - 28 Octobre 2020