基于TMF8820/21/28規(guī)格書的內(nèi)容，下面是對這些dTOF（直接飛行時間）傳感器更詳細的中文梳理，涵蓋了它們的核心技術(shù)、性能指標(biāo)、以及具體應(yīng)用場景。
產(chǎn)品概述與技術(shù)原理
- TMF8820/21/28是ams OSRAM推出的一系列直接飛行時間（dTOF）傳感器，采用小尺寸模塊化設(shè)計，內(nèi)置垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）。這些傳感器基于單光子雪崩光電二極管（SPAD）、時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器（TDC）和直方圖技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)最遠5000mm的目標(biāo)檢測距離，并支持多個測量區(qū)域。
- 工作原理：通過發(fā)射一系列的VCSEL脈沖，并通過微透鏡陣列（MLA）擴散，照亮目標(biāo)區(qū)域。反射回的光線經(jīng)接收透鏡聚焦到SPAD陣列上，TDC測量光脈沖發(fā)射到返回的時間，數(shù)據(jù)以直方圖形式儲存，最終轉(zhuǎn)換為距離信息。
關(guān)鍵特性
- 小尺寸設(shè)計：適合集成到邊框狹窄的應(yīng)用中，如智能手機。
- 寬視場檢測：支持在非常寬的視場中準(zhǔn)確檢測目標(biāo)物體。
- 高精度測量：測量精度在±3%或±10mm內(nèi)，能夠可靠地檢測最近的物體。
- 靈活的測量區(qū)域：支持3×3、4×4、3×6及8×8多區(qū)域輸出，適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。
- 無需復(fù)雜校準(zhǔn)：設(shè)備設(shè)計考慮到自動校準(zhǔn)，簡化使用流程。
- 類別1激光安全：對人眼安全，適合廣泛應(yīng)用。
應(yīng)用場景
- 手機攝像頭自動對焦：用于Laser Detect Autofocus（LDAF），改善拍照質(zhì)量。
- 存在檢測：如計算機和通訊設(shè)備的用戶檢測，提高設(shè)備智能化水平。
- 物體檢測與碰撞避免：適用于機器人避障，提高自動化設(shè)備的安全性。
- 光幕：在工業(yè)環(huán)境中用于安全防護和監(jiān)測。
技術(shù)規(guī)格與性能
- 供電電壓：2.7V到3.3V之間，提供靈活的電源設(shè)計選擇。
- 功耗：在30Hz操作頻率下，功耗僅為141mW，待機電流8μA，保障設(shè)備的電池壽命。
- 操作溫度范圍：從-30°C到+70°C，適用于多種環(huán)境條件。
- 輸出數(shù)據(jù)接口：通過I2C接口提供距離信息和信心值，便于與主控制器集成。
- 多模式操作：支持不同的測量區(qū)域和精度模式，包括短距離高精度模式和長距離模式。
| 訂購代碼 | 包裝標(biāo)記 | 交付形式 | 交付數(shù)量 |
| TMF8820-1AM | Optical Module | Tape & Reel (7’’ reels) | 500 pcs/reel |
| TMF8820-1A | Optical Module | Tape & Reel (13’’ reels) | 4000 pcs/reel |
| TMF8821-1AM | Optical Module | Tape & Reel (7’’ reels) | 500 pcs/reel |
| TMF8821-1A | Optical Module | Tape & Reel (13’’ reels) | 4000 pcs/reel |
| TMF8828-1AM | Optical Module | Tape & Reel (7’’ reels) | 500 pcs/reel |
| TMF8828-1A | Optical Module | Tape & Reel (13’’ reels) | 4000 pcs/reel |
訂購信息| 產(chǎn)品名稱 | TMF8820 | TMF8821 | TMF8828 |
| 產(chǎn)品大類 | 傳感器 | 傳感器 | 傳感器 |
| 產(chǎn)品類型 | 1dToF | 1dToF | 1dToF |
| 傳感器區(qū)域 | multi | multi | multi |
| 檢測區(qū)域數(shù)量 | 9 | 18 | 64 |
| 檢測距離 | 最大值 | 500 cm | 500 cm | 500 cm |
| 晶圓級光學(xué)濾波器 | Yes | Yes | Yes |
| 視角 | 63 ° | 63 ° | 63 ° |
| 工作環(huán)境溫度 | 最小值 | -40 °C | -40 °C | -40 °C |
| 最大值 | 85 °C | 85 °C | 85 °C |
| 電源電壓 | 最小值 | 2.7 V | 2.7 V | 2.7 V |
| 典型值 | 3.0 V | 3.0 V | 3.0 V |
| 最大值 | 3.5 V | 3.5 V | 3.5 V |
| 波長 | 940 nm | 940 nm | 940 nm |
| 封裝 | OLGA12 | OLGA12 | OLGA12 |
| 封裝尺寸 | l 典型值 | 4.6 mm | 4.6 mm | 4.6 mm |
| w 典型值 | 2.0 mm | 2.0 mm | 2.0 mm |
| h 典型值 | 1.4 mm | 1.4 mm | 1.4 mm |
| 接口 | 輸入 | I2C | I2C | I2C |
| 輸出 | I2C | I2C | I2C |
各料號對比圖| 引腳編號 | 引腳名稱 | 類型 | 描述 |
| 1 | VDDC | PWR | 充電泵供電電壓（3V）- 連接所有VDD引腳；添加電容至GND。 |
| 2 | GNDC | GND | 充電泵地線；連接所有地線引腳。 |
| 3 | GPIO0 | I/O | 通用輸入/輸出；默認(rèn)三態(tài)；若不使用則連接至GND。 |
| 4 | INT | OD | 中斷。開漏輸出；若不使用則連接至GND。 |
| 5 | SCL | IN | I2C串行時鐘。 |
| 6 | SDA | I/O | I2C串行數(shù)據(jù)。 |
| 7 | VDD | PWR | 芯片供電電壓（3V）- 連接所有VDD引腳；添加電容至GND。 |
| 8 | GND | GND | 芯片地線；連接所有地線引腳。 |
| 9 | EN | IN | 使能輸入，高電平有效；若不使用則連接至VDD，設(shè)置為低會使設(shè)備進入關(guān)閉狀態(tài)，并且所有內(nèi)存內(nèi)容將丟失。 |
| 10 | GPIO1 | I/O | 通用輸入/輸出；默認(rèn)三態(tài)；若不使用則連接至GND。 |
| 11 | GNDV | GND | VCSEL地線；連接所有地線引腳。 |
| 12 | VDDV | PWR | VCSEL供電電壓（3V）- 連接所有VDD引腳；添加電容至GND。 |
引腳定義針對TMF8821及其市場上的競爭產(chǎn)品，我們可以從幾個關(guān)鍵方面分析TMF8821的優(yōu)勢：
- 高精度多點測量能力
TMF8821特色之一是其多點直接飛行時間(dTOF)測量能力，這意味著它能夠在單次測量中獲取多個目標(biāo)的距離信息。這對于需要精確3D感知的應(yīng)用（如高級攝影技術(shù)、增強現(xiàn)實(AR)和智能家居設(shè)備）提供了顯著優(yōu)勢。
相較于STMicroelectronics的VL53L0X/VL53L1X和Sony的DepthSense?，這些雖然提供了良好的單點測量性能，但在多點測量能力方面，TMF8821可能具有更明顯的優(yōu)勢，尤其在處理復(fù)雜場景時。
- 低功耗設(shè)計
TMF8821的設(shè)計注重低功耗，這使得它特別適合于電池供電的便攜式設(shè)備，如智能手機和可穿戴設(shè)備。低功耗設(shè)計有助于延長設(shè)備的電池壽命。
相比之下，雖然Infineon的REAL3?系列和Lumentum的Percept?系列提供了高性能的深度感知，但TMF8821在能效比上可能更具優(yōu)勢。
- 緊湊的尺寸
AMS OSRAM設(shè)計的TMF8821具有緊湊的尺寸，易于集成到空間受限的產(chǎn)品中，如智能手機的攝像頭模塊。
相較于Texas Instruments的OPT8320等可能更適合于需求空間更大的應(yīng)用（如AR/VR頭戴設(shè)備），TMF8821在緊湊性和易集成性方面提供了明顯的優(yōu)勢。
- 環(huán)境適應(yīng)性
TMF8821能夠在不同光照條件下提供穩(wěn)定的測量性能，包括在強光照或低光照環(huán)境下。這一點對于在戶外或光線變化大的環(huán)境中使用的設(shè)備尤其重要。
雖然其他傳感器如Infineon的REAL3?和Sony的DepthSense?同樣注重在不同環(huán)境條件下的性能，TMF8821在確保距離測量的準(zhǔn)確性和一致性方面可能提供了額外的優(yōu)勢。
- 應(yīng)用的廣泛性
TMF8821設(shè)計之初就考慮到了在多種應(yīng)用中的可用性，從智能手機到智能家居，再到工業(yè)自動化和車輛安全系統(tǒng)。這種廣泛的應(yīng)用潛力意味著它可以適用于多樣化的市場需求。
相比Lumentum的Percept?系列可能更聚焦于特定應(yīng)用（如安全識別），TMF8821提供了更為廣泛的市場適應(yīng)性。
總的來說，雖然市場上存在多款優(yōu)秀的dTOF傳感器，但TMF8821憑借其高精度多點測量能力、低功耗設(shè)計、緊湊尺寸、良好的環(huán)境適應(yīng)性和廣泛的應(yīng)用潛力，在眾多領(lǐng)域中展現(xiàn)出了其獨特的優(yōu)勢。
