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意法半导体ToF传感器现身iPhone 7手机

2017-01-06 09:09
天堂的苦涩
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chipworks发现iphone 7使用了意法半导体(STMicroelectronics)的TOF传感器(ToF sensor)。这个非常好的产品方向并没有引起国内IC厂商的重视——飞行时间(Time of Flight,ToF)传感器,这项技术可以应用到自动驾驶,运动捕捉,室内导航中,相机加速聚焦等等很多的应用中,Lidar和微波雷达也都是基于这项技术,市场拥有广阔前景。

除了iphone这个市场领袖,其实在这之前,很多手机厂商已经集成了ST的ToF sensor,包括:华为P9,V8,联想 moto g4+, HTC M10,还有LG的非常多款手机。ToF Sensor的供应商很少,现在市面上能买到的可以集成到手机应用的ToF sensor只有STMicro能提供。国内的传感器厂商应该抓紧时间,跟进ToF sensor的技术发展,布局相应产品线。

在手机演变的过程中,一个鲜为人知的事实是:近接感测功能的开发,目的是为了在手机实际用于通话时节省电源以及暂停触控屏幕功能。基本上,这表示当你把手机贴近耳朵时,系统就会自动关闭屏幕(以及触控功能等任务)。

古早时代

在很久以前的那个古早年代中,还没有出现这样的产品,当时只有简单的光电二极管用于侦测光量的变化。它在大部份的环境中都适用,但在某些情况下却起不了作用,例如遇到白胡子的老人时,这一点确实让制造商伤透脑筋。当然,手机的屏幕开启时,触控功能仍持续运作,不经意地碰触也可能让手机通话中断。显然地,苹果(Appple)智能手机iPhone 4就曾经因为出现这种特殊的错误而坏了名声。

主动式系统

因此,业界不久就导入了主动式系统,它通常结合了发光二极管(LED)与光传感器,以便在手机接近用户的脸庞时侦测光的变化,并以来自LED的主动照明确认与脸部的邻近性。如果近接传感器接收到的反射光线超过预先定义的阈值位准,系统就会自动关闭屏幕。因此,必须先设定好阈值位准,才能使其几乎在100%的情况下都能起作用,而不至于受到相邻表面的反射率影响。

ToF测距传感器

如今,从Apple智能手机iPhone 6s过渡到新一代的iPhone 7,我们看到了在这一时间序列中的另一步进展。iPhone 6s采用LED+传感器的选择,而iPhone 7则似乎已经进入下一个阶段,并导入了飞行时间(time-of-flight;ToF)测距传感器。ToF测距传感器的优点在于它不必依靠反射的光量,而是实际测量光子从雷射二极管发射后的传输时间,而这一传输时间也与目标表面的反射率无关。

ToF传感器首度现身

我们最先在Blackberry Passport看到ToF测距传感器的采用,这支智能手机中让我们首次认识了这项技术概念——这是意法半导体(STMicroelectronics;ST)的三合一智能光学模块VL6180,整合了近接传感器、环境光传感器以及垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)光源。很快地,我们后来也在其他几款LG手机中发现这款组件:


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