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苹果iPadPro上用的ToF技术是什么?
2020-12-17 [65957]
本文摘要:苹果的产品总是悄无声息的公布,不受疫情影响,所以原本计划的苹果春季发布会无法进入。

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苹果的产品总是悄无声息的公布,不受疫情影响,所以原本计划的苹果春季发布会无法进入。之后iPadPro、MacBookAir、Macmini等几款新产品悄然从官网撤下。

最不引人注目的是iPadPro,它的功能模块和大多数iPad产品一样,真正让iPadPro成为白色科技,不是它背后的浴霸双摄像头,而是摄像头旁边的dToF激光雷达。IPadPro也成为苹果第一款应用于ToF技术的产品。可能很多人不明白ToF是什么。

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ToF是飞行时间的缩写,翻译成飞行时间。所谓飞行中时间法3D光学就是通过对光脉冲发送倒计时,然后用传感器接收物体返回的光,观察光脉冲的飞行中(来来往往)时间,从而获得目标的距离。ToF测距法属于双向测距技术,主要利用信号在两个异步收发器(或反射面)之间传播的飞行时间来测量节点之间的距离。

传统测距技术分为双向测距技术和单向测距技术。当信号电平调制良好或处于非视距环境时,基于RSSI(接收信号强度指令)的测距方法的估计结果是理想的。在视线环境下,基于ToF的距离估计方法需要弥补基于RSSI的距离估计方法的严重不足。

ToF分为间接飞行时间和必要飞行时间。它们之间的主要区别在于发射光和反射光。IToF是一种间接测量时间的方法,而间接测量方案大多采用测量振幅和位移的方法,即发射的正弦波和接收的正弦波之间的相位差,飞行中的时间t,即距离Z,是相位差的函数,所以Z可以求解,上面说的正弦波:横坐标是时间,纵坐标是传输。

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正是由于基于反向偏置的光电二极管及其测量电路的时间分辨率较低,所以采用测量振幅位移的方法来超过硬件系统的时间分辨率,以防止各种因素的阻碍。dToF是测量飞行时间所必需的。ToF原本期望必要的测量时间与距离相对应,但是能够超过ps分辨率的测量系统很快就成熟了,那就是SPAD+TDC。

SPADsinglephotonavalanchediode是一种单光子雪崩二极管,是一种可以在ps级时间内产生呼叫电流的器件。其工作原理是利用偏置偏置光电二极管,使其在高至穿透电压但仍未穿透的小电压范围内工作。此时二极管处于非常脆弱的工作范围,只有微弱的光信号才能引起其产生雪崩电流,合适的速度非常慢。


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