ST在影像傳感器上再添新產品
2018-02-09 17:30:26 未知ST作為世界第一大飛行時間產品廠商，到目前為止出貨量已超過3.5億顆，年均增長率達300%，有超過15個廠家70款手機采用了ST 的 FlightSense技術ToF傳感器。FlightSense技術可以實現低照度和對比度下的自動對焦，還可以通過多區掃描實現精準的主體與背景判斷，深度判斷，甚至改變閃光燈發射頻率從而實現更精準的曝光。
前不久ST影像產品部技術市場經理張程怡在媒體會上帶來了兩大關于影像方向的主題，其一是激光測距儀FlightSense，另外一個是車載攝像頭無閃高動態解決方案。
圖1：ST影像產品部技術市場經理張程怡
FlightSense第三代ToF傳感器實現4米測距
FlightSense 已經研發到第三代產品，預計本年1季度中即可推入市場，與前兩代器件相比，第三代（VL53L1X）最大的不同是在測距上，VL53L1X已達到最大測距4米，940nm波長紅外發射技術(Vcsel)，可安裝在多種玻璃蓋材質下面。適用于先進的衛浴設備開關控制、無人機室內定高與避障、室內服務機器人避障、室內門禁系統控制、投影儀自動對焦、相機激光自動對焦輔助、或者精致接近檢測等應用。
圖2：第三代ToF傳感器演示板
張先生同時給大家介紹了FlightSense的前兩代ToF傳感器的對比，并表示，ST將繼續在技術創新上不斷前行。
2014年第2季度第一代ToF傳感器VL6180面世，此模塊為接近度/環境光檢測模塊，最大測距為40厘米，紅外發射波長為850nm,適用于衛浴龍頭開關控制、照明開關控制、平板閱讀距離警示、掃地機器人避障，沿邊與防跌落控制、相機激光自動對焦等應用。而2016年面世的第二代ToF傳感器VL53L0X 它的最大測距已達到2米，紅外波長940nm,應用場景基本和第二代雷同，但已可以應用在更先進的智能產品中。
圖3：FlightSense 三代產品的發展歷程
圖4：FlightSense 三代產品的應用市場
張先生表示，VL53L1X繼續秉承ST芯片體積小、低功耗、安規達標的指標特性。在模塊上引入光學鏡頭，整套方案上集成了接收端和發射端。張先生也講述了傳統測距傳感器常用的手段為強度差，即利用發射紅外或激光的能量減去返回時剩余能量，剩余能量越大表示距離越近，但是這樣的弊端是數據不夠精準。而ST利用接收端與發射端的時間差去測距，中間集成豐富的算法，配套的方案，能夠得到更精準的實際距離。不分材質和顏色，同時可以避免環境光帶來的影響。
ST的FlightSense技術利用了單光子雪崩二級管，超高速時間分辨率讓Direct ToF技術能夠采用ST CMOS SPAD制造工藝，可以實現更小的尺寸和更高的集成度。
應用案例
張先生特意帶來了市場上幾款采用ST ToF傳感器的智能產品，這款掃地機器人，可以防撞、防跌落，沿邊準確執行任傷。
圖5：采用ST ToF傳感器的掃地機器人
下面這款化妝鏡從很精準的科學角度模擬光太陽光、室內光等，
采用ST的ToF傳感器，在你靠近時化妝鏡的燈點亮，當你離開時，一分鐘左右燈會熄滅。
圖6：采用ST ToF傳感器的智能化妝鏡
ST攜攝像感應器重返車載市場
ST已有兩年多的時間在車載市場沒有新品誕生，本次重返江湖張先生帶來了250
萬像素圖像傳感器VG6768和STV0971圖像處理器。此共同特性為高動態范圍、無LED閃爍。路上隨處可見的LED燈光，為我們行車帶來方便的同時，也為我們的安全帶來一定的隱患，ST此兩款芯片的特長之處是可以消除LED閃爍，且據有最高的動態范圍 。
ST在汽車影像產品上在產的圖像傳感器有VL5510夜視攝像頭，50萬像素30fps,120dB HDR,以及VG6640和STV0991智能倒車攝像頭，擁有720p 60fps，132dB HDR，低LED閃爍，而今天所帶來的VG6768和STV0971相比之前的產品在速度和幀數上都得到明顯的提升，可達1080P 60 fps，145dB高動態范圍。此傳感器可以將LED攝像頭做到無閃爍，應用在智能前視攝像頭、智能倒車攝像頭、全景攝像頭、行車記錄儀等產品。
圖7：在產以及開發中的ST汽車影像產品
圖8：全新VG6768和STV0971高動態、無LED閃爍特性
張先生表示，VG6768和STV0971明顯特點是高動態和無LED閃爍，我們的行車環境有時相當復雜，會從一個特別亮的地方到一個特別暗的地方，比如過一個隧道，此時行車記錄儀的HDR（高動態）能力就極為重要，它能夠記錄最暗和最亮的寬度。而ST的145dB已超越市場上120dB的常見值。
另外，路上隨處可見的車后LED燈，從照明角度講可為我們帶來節能的效果，從攝像角度講它是閃爍燈，雖然人眼很難去識別閃與不閃，但機器由于頻寬不同便可識別LED燈的閃爍。比如行車記錄儀中看到的LED燈，偶爾出現一團光暈，這就是LED在閃爍，一直重復堆疊曝光的效果。
VG6768+STV971是如何做到無閃的呢？
傳統車載的感應器，為了能夠保證寬動態，采用長、中、短曝光的周期，從而LED變得閃爍。而ST發現了這一問題，所以在研發VG6768+STV971的時候，采用通過雙二極體方式，在大二極體上連續對長曝光進行積分運算，而在小二級體上進行中短曝光時間積分運算，成功擴展動態范圍的同時，解決了LED光源閃爍的問題。
張先生也表示，其實 “理論上并不難，難得是如何在感應器的表面感應層放置兩個不同的二極體，這就體現了ST 工藝的長期積累。有了這兩大特點，ST重返車載感應器市場信心滿滿。
圖9：ST雙二級體無閃方案
