在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代，飛行時(shí)間（ToF）傳感器在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，傳統(tǒng) ToF 傳感器在分辨率、精度和應(yīng)用便捷性等方面存在一定的局限性。為了滿足市場(chǎng)對(duì)高精度、高分辨率 ToF 傳感器的需求，ADI（亞德諾半導(dǎo)體）推出了 ADTF3175 ToF 傳感器模塊，為行業(yè)帶來(lái)了一種全新的高精度解決方案。

傳統(tǒng) ToF 傳感器面臨的挑戰(zhàn)

ToF 傳感器主要用于測(cè)量與物體的距離，憑借其多種功能，廣泛應(yīng)用于 SLAM（即時(shí)定位與地圖構(gòu)建）、避障、手勢(shì)控制和 3D 掃描等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的 ToF 傳感器常見(jiàn)于智能手機(jī)和游戲機(jī)等消費(fèi)類產(chǎn)品中，但在注重精度和性能的應(yīng)用開(kāi)發(fā)中，會(huì)遇到諸多挑戰(zhàn)。

首先，傳統(tǒng) ToF 傳感器缺乏足夠的分辨率和精度，難以準(zhǔn)確測(cè)量小物體。其次，其檢測(cè)范圍較窄，往往需要集成多個(gè)傳感器才能滿足實(shí)際需求。再者，數(shù)據(jù)分辨率低會(huì)影響圖像處理 AI 的精度。此外，從芯片到光學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程繁瑣，不僅耗時(shí)，還耗費(fèi)大量精力。特別是在工業(yè)機(jī)械、機(jī)器人和安全系統(tǒng)等對(duì)可靠性要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景中，更需要且高分辨率的 ToF 傳感器。

ADTF3175 ToF 傳感器模塊的卓越性能

ADI 開(kāi)發(fā)的 ADTF3175 ToF 傳感器模塊正是針對(duì)上述需求而設(shè)計(jì)的。它具有業(yè)界的高分辨率和深度精度，模塊化架構(gòu)使其易于集成，能夠簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程。以下是其詳細(xì)的規(guī)格和性能特點(diǎn)。

規(guī)格摘要

• 成像器：配備 3.5μm×3.5μm 的 1024×1024 像素的 ToF 成像器，擁有 100 萬(wàn)像素的高分辨率。
• 視野（FOV）：達(dá)到 75°×75°，能夠覆蓋更廣泛的區(qū)域。
• 深度范圍：為 40cm~4m，在景深噪聲（1σ）15mm、 19% 目標(biāo)反射率、3klux 等效光照的條件下，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的深度測(cè)量。
• 深度精度：在全深度范圍內(nèi)達(dá)到 ±5mm，能夠提供高精度的測(cè)量結(jié)果。
• 接口：具備 4 個(gè) MIPI CSI - 2 Tx 通道，每通道 1.5Gbps；還有 4 線 SPI 和 2 線 I2C 接口，方便與其他設(shè)備進(jìn)行通信。
• 電源調(diào)節(jié)器：配備用于本地成像器和照明軌的電源調(diào)節(jié)器，并帶有校準(zhǔn)功能，確保傳感器的穩(wěn)定運(yùn)行。

性能特點(diǎn)

• 100 萬(wàn)像素高分辨率：ADTF3175 ToF 傳感器具有突破性的 100 萬(wàn)像素（1024×1024）高分辨率，能夠獲取高清數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確地捕捉物體的形狀、大小和運(yùn)動(dòng)。這使得它可以實(shí)現(xiàn)更廣泛的處理范圍，為構(gòu)建高性能檢測(cè)系統(tǒng)提供了可能，而這是傳統(tǒng) ToF 傳感器難以做到的。
• 深度精度高：在全深度范圍（40cm~4m）內(nèi)，深度精度達(dá)到 ±5mm，能夠清楚地檢測(cè)到 4 米距離的物體，并且精度在整個(gè)深度范圍內(nèi)保持恒定，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程。
• 寬視野（FOV）：其 75°×75° 的寬視野設(shè)計(jì)，使得檢測(cè)范圍更廣。在需要監(jiān)控大面積區(qū)域的應(yīng)用中，只需使用較少的傳感器即可完成監(jiān)控任務(wù)，不僅簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，還降低了傳感器的成本。

應(yīng)用場(chǎng)景示例

ADTF3175 ToF 傳感器模塊憑借其卓越的性能，可顯著提升多種應(yīng)用的性能。

• 的手勢(shì)控制：能夠識(shí)別指尖動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)精細(xì)的控制操作。
• 高精度 3D 掃描：可以掃描復(fù)雜的幾何形狀，如對(duì)角線放置的盒子和圓柱形物體。
• 的機(jī)械臂操作：準(zhǔn)確識(shí)別小零件或隨機(jī)放置的零件，提高機(jī)械臂的操作精度。
• 的分揀控制：能夠識(shí)別相似的形狀，提高分揀設(shè)備的度。

即插即用的便捷特性

ADTF3175 作為完整的傳感器模塊，具有便捷的集成特性。它基于 100 萬(wàn)像素 CMOS 間接飛行時(shí)間（iToF）成像器 ADSD3100，集成了用于成像器的透鏡和光學(xué)帶通濾波器、紅外光源（包含光學(xué)元件、激光二極管、激光二極管驅(qū)動(dòng)器和光電探測(cè)器）、閃存和功率調(diào)節(jié)器以生成本地電源電壓。該模塊在多個(gè)范圍和分辨率模式下進(jìn)行了完全校準(zhǔn)，用戶只需連接端子即可獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，節(jié)省了元件選型和光學(xué)設(shè)計(jì)的勞動(dòng)力，大大縮短了開(kāi)發(fā)周期。

此外，ADI 還提供了評(píng)估套件（如圖 3 所示），可通過(guò) USB 連接到 PC，實(shí)現(xiàn)即插即用的性能測(cè)試功能。開(kāi)發(fā)人員無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜配置，即可實(shí)時(shí)獲取傳感器數(shù)據(jù)并分析其工作特性。同時(shí)，還提供了配套的軟件開(kāi)發(fā)套件（SDK），相關(guān)技術(shù)文檔和示例代碼已在 GitHub 開(kāi)源平臺(tái)發(fā)布，這套完整的開(kāi)發(fā)工具能顯著提升工程效率，加速產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)程。

總結(jié)

本文詳細(xì)介紹了 ADI ADTF3175 高分辨率、高精度的 ToF 傳感器模塊。它的三大優(yōu)勢(shì) ——100 萬(wàn)像素高分辨率、全深度范圍 ±5mm 的深度精度以及 75°×75° 的寬視野，使其突破了傳統(tǒng) ToF 傳感器的限制。隨著 ADTF3175 的出現(xiàn)，為工業(yè)機(jī)械、機(jī)器人、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域提供了更優(yōu)質(zhì)的解決方案，推動(dòng)了相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。