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第三代激光测距传感器VL53L1

電子應用全球半導體領導者STMicroelectronics（意法半導體）基於其產業領先的FlightSense技術，發布了第三代激光測距傳感器VL53L1。 VL53L1傳感器採用意法半導體新申請專利的矽-模塊級架構，首次在模塊中加入了光學鏡頭。

該架構在大幅提升核心性能的同時，還引入了許多新的功能，包括多目標探測、遠距離蓋板玻璃串擾免疫以及可編程多區域掃描等。這些改進將為機器人、用戶探測、無人機、物聯網和可穿戴應用帶來了新層次的傳感性能。

第三代激光測距傳感器VL53L1原理框圖

VL53L1傳感模塊外觀尺寸為4.9 x 2.5 x 1.56 mm，集成了一個新的鏡頭系統、一顆940nm VCSEL非可見光源、一顆處理核心以及一顆SPAD光子探測器。新增的光學鏡頭系統提升了光子探測率，大幅提升了模塊的測距性能。嵌入的微控制器管理整個系統的測距功能，並運行創新的數字算法，將主處理器和系統功耗降至最低，實現移動應用的電池效率最大化。

“意法半導體已經出貨數億顆飛行時間傳感器，被OEM廠商應用於70多款智能手機及其它消費類設備中，”意法半導體成像部門總經理Eric Aussedat說，“第三代FlightSense產品VL53L1將憑藉其提升的性能支持各種新的應用，包括人體存在探測等，同時也將為現有用戶案例持續提供改善的傳感器性能。”

新款VL53L1能夠為高速應用在最低5ms內提供完整的測量操作。針對智能手機中的自動對焦應用，該傳感器的目標探測速度達到了上一代產品的兩倍。此外，VL53L1的最大測距範圍擴大了一倍，超過了4.5米，確保其能夠很好的匹配廣泛應用的2100萬像素攝像頭的超焦距功能。

其創新的高性能架構設計能夠探測場景內的多個目標物體，還支持製造商將SPAD感測矩陣細分為自定義區域。這些小區域能夠提供空間測距信息，客戶可將其應用於立體視覺的雙攝像頭計算，以及簡單景深圖等。

相比其它測距傳感器採用的技術，意法半導體新申請專利的算法和直接飛行時間架構能夠避免更遠距離下的串擾，使VL53L1相比上一代產品，能夠和更多可選的覆蓋玻璃材料和設計相兼容。

基於I2C接口的VL53L1模塊為快速簡便地集成搭載了全套軟件驅動和資料。
VL53L1目前已經實現量產，並開始供貨。意法半導體將在2017年2月27日～3月2日在巴塞羅那舉辦的世界移動大會上展示這款VL53L1激光測距傳感器。

(前一代)

意法半導體FlightSense技術的第二代)激光測距傳感器：VL53L0X。

這款產品也是目前世界上最小的飛行時間（ToF）測距傳感器。其採用4.4 mm x 2.4 mm x 1 mm回流 焊封裝，除了尺寸小以外還有以下優勢：