64区DToF出现后，ToF将不仅仅是个开关，ST 10多亿颗ToF都用在了那里？
上图是来自st官网的一张动图，很好地展示了tof工作的基本原理——通过计算光子飞行时间来推算距离。看似简单的原理背后，落实到硬件ic上有着更多的技术细节：从像素专业知识、到光子制造工艺、再到嵌入式和深度isp…需要深厚的技术积累和完整的产线能力才可以提供出高性能可靠的tof传感器。
作为行业内最早开始发售tof传感器的厂商，st的flightsense系列tof传感器在去年年底已经出货了超过10亿颗，是这个市场上最大的供应商。2020年st发布了其第四代的tof产品——vl53l5，并于近日专门召开了flightsense线上媒体交流会。让我们跟随st影像事业部技术市场经理张程怡先生的分享，来捕捉tof的应用动态和st最新一代tof传感器的表现。
64区dtof出现后，tof将不仅仅是个开关
据张程怡先生分享，flightsense飞行时间传感器是通过激光发射模块发射光子测量距离，光子击中目标后被反射到传感器的另一个开口，即传接收器端。tof有两个关键参数指标，一个是探测距离，一个是对角线视场角。下图是st flightsense系列四代产品的探测能力分布图。可以看到前四代产品都是保持几乎一致的对角线视场角（25度或27度），但是在探测距离上逐步有了大幅的提升。
在今年st推出了一共三款产品：vl53l3cx提供最大5米的测距范围、vl53l1cb提供超长的8米的测距范围；这两款产品都支持基于st直方图专利算法实现多目标距离测量，l3的近距检测性能更强，而l1的测距距离更远。除了这两款产品外，最为重磅的就是最近推出的vl53l5cx，这款产品最多可以支持提供每秒15帧的64区测距，最大fov达到了61度，可以识别多个物体的距离。
据意法半导体大中华及南亚区影像事业部技术市场经理林国志 （vincent lin）先生分享，之前flightsense的产品都是单区的，vl53l5cx是一款全新的多区检测的tof产品。单区可能着重应用是单动作的开关，但是多区就提供了更多的可能，例如可以实现手势操控、或者是ar／vr的应用等。
作为第四代产品，vl53l5cx从一开始的制程设计就有所升级：前代产品都是65或90mn的工艺，而vl53l5cx采用的是40nm的工艺——制程缩小意味着同样面积上可以整合更多的二极管和电路，这样才能迎合多区检测的需求。“因为多区检测需要同时间输出更多光子，林国志分享道，“比如你用到64点，就要同时输出64点的信息。这时候用到的一些转换器或mcu的计算，就是单晶片的计算都必须要放在一个传感器上。”也就是说为了实现更大的fov，光源部分需要采用多点vcsel设计，接收和发射端的设计都是全新的。
10多亿颗tof都用在了那里？
我们都知道st属于从芯片设计、到前端生产、再到后道封测、最终到用户端的生态整合方面，都做的非常优秀的半导体厂商，善于打造适合人民的芯片。stm32的出货量已经超过了60亿颗，而flightsense的tof产品也毫不示弱，仅仅几年就已经出货量超过了10亿颗。这既代表了市场的无限增长潜力，也代表了st tof产品的受认可的品质。
那么这10亿颗tof都应用在了哪里呢？张程怡先生分享了在消费和工业两大应用领域的诸多场景。
首先在消费领域，tof主要的场景有接近检测、投影仪、扫地机器人和服务机器人等等。接近检测主要是检测用户是否存在和位置，然后实现一个操作的触发。在水龙头、停车场、灯具和移动设备等等具体终端场景中都有着非常广泛的应用。扫地机器人和服务机器人应用中，tof主要是提供避障检测和隔空触控的功能。
投影机则是st主攻的另一个重要市场，并推出了配套的tof解决方案，通过该方案可以帮助投影仪来实现自动对焦，并且可以帮助快读准确地实现梯形矫正的功能，这样就免除了用户手动进行调试的繁琐，而且大大提高了准确性。“对于这些类似应用，我们的核心优势是超高速测距，这可以实现快速自动对焦，快得用户都没有注意到对焦过程，使对焦变得非常自然、快速。因为测距很快，所以当用户接近时，调光功能立即启动。因此，安全不是问题。产品能效也很高，因此，很适合电池供电产品。”张程怡先生介绍道。
在工业领域中，st的tof传感器主要应用于工厂自动化和容量管理等场景。自动化中主要使用tof传感器来检测货物的位置，例如检测传动带上的货物是否达到了某个加工环节特定位置等。此外还有一个更为重要的是容量检测，通过tof的测距来推断出货仓、货车或者其他装载空间中的容积。st tof传感器的核心优势在于远距离超高速的测距，减少了工作人员必须要到每个仓位单独查看装载量的工作，提高了整体的调配效率。
除了以上两大应用领域之外，张程怡先生还分享了tof传感器在新冠形势下的诸多应用可能，凭借着无接触的操作优势，tof可以说是非常适合当下的防控形态。
st在tof传感器领域一直表现优异，凭借着出色的设计、生产和生态整合的能力，致力于提供可以获得市场广泛认可的爆款产品。最新的第四代flightsense传感器提供了更大的fov，将会把tof的应用面继续扩大，未来在一些手势识别、ar／vr的应用中或可看到flightsense的身影。
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据张程怡先生分享，flightsense飞行时间传感器是通过激光发射模块发射光子测量距离，光子击中目标后被反射到传感器的另一个开口，即传接收器端。tof有两个关键参数指标，一个是探测距离，一个是对角线视场角。下图是st flightsense系列四代产品的探测能力分布图。可以看到前四代产品都是保持几乎一致的对角线视场角（25度或27度），但是在探测距离上逐步有了大幅的提升。
在今年st推出了一共三款产品：vl53l3cx提供最大5米的测距范围、vl53l1cb提供超长的8米的测距范围；这两款产品都支持基于st直方图专利算法实现多目标距离测量，l3的近距检测性能更强，而l1的测距距离更远。除了这两款产品外，最为重磅的就是最近推出的vl53l5cx，这款产品最多可以支持提供每秒15帧的64区测距，最大fov达到了61度，可以识别多个物体的距离。
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作为第四代产品，vl53l5cx从一开始的制程设计就有所升级：前代产品都是65或90mn的工艺，而vl53l5cx采用的是40nm的工艺——制程缩小意味着同样面积上可以整合更多的二极管和电路，这样才能迎合多区检测的需求。“因为多区检测需要同时间输出更多光子，林国志分享道，“比如你用到64点，就要同时输出64点的信息。这时候用到的一些转换器或mcu的计算，就是单晶片的计算都必须要放在一个传感器上。”也就是说为了实现更大的fov，光源部分需要采用多点vcsel设计，接收和发射端的设计都是全新的。
10多亿颗tof都用在了那里？
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那么这10亿颗tof都应用在了哪里呢？张程怡先生分享了在消费和工业两大应用领域的诸多场景。
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