在当今科技飞速发展的时代，飞行时间（ToF）传感器在众多领域发挥着至关重要的作用。然而，传统 ToF 传感器在分辨率、精度和应用便捷性等方面存在一定的局限性。为了满足市场对高精度、高分辨率 ToF 传感器的需求，ADI（亚德诺半导体）推出了 ADTF3175 ToF 传感器模块，为行业带来了一种全新的高精度解决方案。
ToF 传感器主要用于测量与物体的距离，凭借其多种功能，广泛应用于 SLAM（即时定位与地图构建）、避障、手势控制和 3D 扫描等领域。传统的 ToF 传感器常见于智能手机和游戏机等消费类产品中，但在注重精度和性能的应用开发中，会遇到诸多挑战。
首先，传统 ToF 传感器缺乏足够的分辨率和精度，难以准确测量小物体。其次，其检测范围较窄，往往需要集成多个传感器才能满足实际需求。再者，数据分辨率低会影响图像处理 AI 的精度。此外，从芯片到光学设计的过程繁琐，不仅耗时，还耗费大量精力。特别是在工业机械、机器人和安全系统等对可靠性要求极高的应用场景中，更需要且高分辨率的 ToF 传感器。
ADI 开发的 ADTF3175 ToF 传感器模块正是针对上述需求而设计的。它具有业界的高分辨率和深度精度，模块化架构使其易于集成，能够简化设计流程。以下是其详细的规格和性能特点。
- 成像器：配备 3.5μm×3.5μm 的 1024×1024 像素的 ToF 成像器，拥有 100 万像素的高分辨率。
- 视野（FOV）：达到 75°×75°，能够覆盖更广泛的区域。
- 深度范围：为 40cm~4m，在景深噪声（1σ）15mm、 19% 目标反射率、3klux 等效光照的条件下，可实现稳定的深度测量。
- 深度精度：在全深度范围内达到 ±5mm，能够提供高精度的测量结果。
- 接口：具备 4 个 MIPI CSI - 2 Tx 通道，每通道 1.5Gbps；还有 4 线 SPI 和 2 线 I2C 接口，方便与其他设备进行通信。
- 电源调节器：配备用于本地成像器和照明轨的电源调节器，并带有校准功能，确保传感器的稳定运行。
- 100 万像素高分辨率：ADTF3175 ToF 传感器具有突破性的 100 万像素（1024×1024）高分辨率，能够获取高清数据，更准确地捕捉物体的形状、大小和运动。这使得它可以实现更广泛的处理范围，为构建高性能检测系统提供了可能，而这是传统 ToF 传感器难以做到的。
- 深度精度高：在全深度范围（40cm~4m）内，深度精度达到 ±5mm，能够清楚地检测到 4 米距离的物体，并且精度在整个深度范围内保持恒定，大大简化了设计过程。
- 宽视野（FOV）：其 75°×75° 的宽视野设计，使得检测范围更广。在需要监控大面积区域的应用中，只需使用较少的传感器即可完成监控任务，不仅简化了设计，还降低了传感器的成本。
ADTF3175 ToF 传感器模块凭借其卓越的性能，可显著提升多种应用的性能。
- 的手势控制：能够识别指尖动作，实现精细的控制操作。
- 高精度 3D 扫描：可以扫描复杂的几何形状，如对角线放置的盒子和圆柱形物体。
- 的机械臂操作：准确识别小零件或随机放置的零件，提高机械臂的操作精度。
- 的分拣控制：能够识别相似的形状，提高分拣设备的度。
ADTF3175 作为完整的传感器模块，具有便捷的集成特性。它基于 100 万像素 CMOS 间接飞行时间（iToF）成像器 ADSD3100，集成了用于成像器的透镜和光学带通滤波器、红外光源（包含光学元件、激光二极管、激光二极管驱动器和光电探测器）、闪存和功率调节器以生成本地电源电压。该模块在多个范围和分辨率模式下进行了完全校准，用户只需连接端子即可获得准确的数据，节省了元件选型和光学设计的劳动力，大大缩短了开发周期。
此外，ADI 还提供了评估套件（如图 3 所示），可通过 USB 连接到 PC，实现即插即用的性能测试功能。开发人员无需进行复杂配置，即可实时获取传感器数据并分析其工作特性。同时，还提供了配套的软件开发套件（SDK），相关技术文档和示例代码已在 GitHub 开源平台发布，这套完整的开发工具能显著提升工程效率，加速产品研发进程。
本文详细介绍了 ADI ADTF3175 高分辨率、高精度的 ToF 传感器模块。它的三大优势 ——100 万像素高分辨率、全深度范围 ±5mm 的深度精度以及 75°×75° 的宽视野，使其突破了传统 ToF 传感器的限制。随着 ADTF3175 的出现，为工业机械、机器人、增强现实等领域提供了更优质的解决方案，推动了相关行业的发展。
