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複数の物体検出とマルチアレイ・スキャンに対応——FlightSense技術を採用したToF測距センサ「VL53L1」

STマイクロエレクトロニクス(以下、ST)は、同社のFlightSense技術を採用したToF(Time-of-Flight)測距センサ「VL53L1」を発表した。

同製品は、新たに特許を取得したシリコン・レベルおよびモジュール・レベルのアーキテクチャを採用。光学レンズの搭載により性能を高め、さまざまな新機能を拡充している。

4.9×2.5×1.56mmのセンサ・モジュールの中に、レンズ・システム、940nm VCSEL(垂直共振器面発光レーザー)不可視光光源、プロセッサ・コア、SPAD(単一光子アバランシェ・ダイオード)光子検出器を統合。光学レンズの追加により、光子検出率が増加し、モジュールの測距性能を向上させている。

わずか5msで距離を測定するため、高速動作するアプリケーションに適している。スマートフォンのオートフォーカスに使用する場合、従来品の2倍の速度で物体を検知できるという。最大測定距離も倍増して4.5m以上となり、21Mピクセルの光学カメラの過焦点距離に対応している。

また、内蔵マイクロコントローラが測距を制御し、デジタル・アルゴリズムを実行する。これにより、ホスト処理によるオーバーヘッドとシステムの消費電力を最小化し、バッテリーの長寿命化に貢献する。

さらに、新しい設計アーキテクチャの採用により、シーン内の複数ターゲットを検知可能だ。また、SPADセンサ・マトリクスを任意のゾーンに分割して使用でき、分割で得られる空間的な測距情報を、システム側でデュアル・カメラによる3D画像処理や深度マップに活用できる。

同社が新たに特許を取得したアルゴリズムとダイレクトToFアーキテクチャは、長距離測定におけるクロストークに影響されないため、これまで以上に幅広いカバーガラスの材質とデザインに対応する。

同社では既存用途とともに、ロボット、人体検出システム、ドローン、IoT機器、ウェアラブル機器での使用を想定している。

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