MEMS Ultrasoniese Transducer Sensor: Bevorder AR / VR tegnologie vordering

Vergrote werklikheid / virtuele realiteit (AR / VR) stelsels word toenemend gebruik in verskeie velde, soos vermaak, onderwys, gesondheidsorg en ander industriële toepassings. Met hierdie tegnologieë kan gebruikers komplekse take of chirurgiese operasies in 'n virtuele ruimte simuleer. Waarnemingstegnologie stel gebruikers in staat om 'n realistiese ervaring in 'n virtuele ruimte te verkry deur gevorderde en presiese posisionering / bewegingsopsporing. Die nuutste AR / VR-stelsel gebruik tyd-van-vlug (ToF) tegnologie om die afstand na 'n voorwerp te meet, en ultrasoniese dieptemeting-omskakelaar het groot aandag getrek.

Vergrote werklikheid / virtuele realiteit (AR / VR) stelsels word toenemend gebruik in verskeie velde, soos vermaak, onderwys, gesondheidsorg en ander industriële toepassings. Met hierdie tegnologieë kan gebruikers komplekse take of chirurgiese operasies in 'n virtuele ruimte simuleer. Waarnemingstegnologie stel gebruikers in staat om 'n realistiese ervaring in 'n virtuele ruimte te verkry deur gevorderde en presiese posisionering / bewegingsopsporing. Die nuutste AR / VR-stelsel gebruik tyd-van-vlug (ToF) tegnologie om die afstand na 'n voorwerp te meet, en ultrasoniese sensors het groot aandag getrek.

Die uitdaging om AR / VR meer werklik te maak: verminder die grootte van ultrasoniese sensors
Met die verskillende head-mounted display (HMD) AR / VR headsets, begin dit beskikbaar wees teen bekostigbare pryse in 2016, die wêreldwye AR / VR mark het aansienlik gegroei, en teen 2025 sal die markgrootte waarskynlik US $ 11 miljard oorskry (Bron 7 VR vir 11 miljard dollar) Verwante markte', Fuji Camry General Research). AR/VR-stelsels is in die verlede hoofsaaklik vir vermaaklikheidstoepassings soos speletjies gebruik, maar die gebruik daarvan sal na verwagting toeneem op ander gebiede, soos montering, vervaardiging, vervoer, kleinhandel, onderwys en gesondheidsorg.
Wêreldwye AR / VR-mark

Deur die nuutste model van AR / VR-stelsel te gebruik, kan gebruikers komplekse chirurgiese operasies in die virtuele ruimte simuleer. 'n Ses-vryheidsgrade (6-DoF1) kop-gemonteerde skerm en handbeheerder maak hierdie toepassing moontlik. Op hierdie manier kan 'n naatlose sintese tussen die menslike beweging in die virtuele ruimte en die menslike beweging in die werklike ruimte bewerkstellig word. Dit is te danke aan 'n sensorgebaseerde tegnologie genaamd posisienasporing 2, wat die ToF-metode gebruik om die afstand na 'n voorwerp te meet.

ToF ultrasoniese afstand transducer-tegnologie meet die afstand na 'n voorwerp gebaseer op die tydsverskil tussen wanneer lig, infrarooi of ultrasoniese golwe van die voorwerp gereflekteer word en na die sensor teruggekeer word. Of dit nou optiese of infrarooi ToF-tegnologie is, alhoewel hulle baie akkuraat is, kan hulle nie gebruik word vir meting in die teenwoordigheid van hindernisse nie, hulle is geskik om die afstand vanaf glas of ander deursigtige voorwerpe te meet. Ultrasoniese ToF-tegnologie kan die afstand na voorwerpe akkuraat meet, selfs al het hierdie voorwerpe hoë reflektiwiteit, en hierdie tegnologie sal nie deur die voorwerp se ligtoestande, grootte en kleur beïnvloed word nie. Tradisionele ultrasoniese ToF-sensors vereis komplekse seinverwerking en is te groot om in huishoudelike toestelle ingebed te word

ToF-oplossing met ultra-klein MEMS-gebaseerde sensors
TDK se oplossing vir hierdie uitdaging is CH-101, wat 'n nuwe ultra-klein ultrasoniese ToF-sensor is, wat slegs een duisendste die grootte van tradisionele ultrasoniese ToF-sensors is. As die wêreld se eerste MEMS-gebaseerde ultrasoniese sensor. Dit is 'n werklike deurbraakproduk wat piëzo-elektriese mikromeganiese ultrasoniese transduktors (PMUT3) en energiedoeltreffende DSP (digitale seinverwerking) 4 kombineer, laekrag CMOS ASIC5 gekombineer in 'n klein pakkie wat slegs 3,5 x 3,5 x 1,25 mm meet.

CH-101 kombineer PMUT, hoë-doeltreffendheid DSP (Digital Signal Processor), en lae-krag CMOS ASIC in 'n klein pakket wat slegs 3,5 x 3,5 x 1,25 mm meet. een.Vlermuise kan vrylik in die donker vlieg sonder om voorwerpe te tref, want hulle bespeur die posisie en relatiewe spoed van voorwerpe deur gepulseerde ultraklankgolwe te stuur en eggo's van die voorwerpe te ontvang. Hierdie metode word eggolokalisering genoem, en dieselfde beginsel word ook gebruik vir die posisienasporing van ultrasoniese sensors.

Die CH-101 het 'n ingeboude PMUT wat ultrasoniese pulse kan uitstuur en eggo's van voorwerpe binne die sensor se gesigsveld kan ontvang. Gekombineer met 'n verskeidenheid verskillende seinverwerking, kan die produk in 'n verskeidenheid toepassings gebruik word, insluitend die opsporing van die afstand en ligging van voorwerpe, waarneming van die teenwoordigheid van voorwerpe en vermyding van botsings. Boonop vereis dit baie lae kragverbruik, wat honderd keer laer is as die kragverbruik van tradisionele ultrasoniese sensors, en bied dus uitstekende omgewingsprestasie.

Die bestaande optiese ultrasoniese sensor gebaseer op VR-stelsel kombineer 'n eksterne sensor met 'n bedrade headset en 'n kontroleerder. Eersgenoemde straal infrarooi strale uit, en laasgenoemde reageer op infrarooi strale om die gebruiker se ligging op te spoor. Die VR-stelsel wat 200KHz ultrasoniese transducer gebruik, stel gebruikers in staat om VR te ervaar met net 'n headset en kontroleerder. Die CH-101 ultrasoniese sensor kan gebruik word vir die fokus plus alles-in-een, 'n onafhanklike headset wat deur HTC ontwikkel is.

Die CH-101 ultrasoniese sensor ondersteun 'n maksimum waarnemingsreeks van 100 cm, en die nuwe produk CH-201, wat aan die einde van 2019 in massaproduksie geplaas sal word, ondersteun 'n maksimum waarnemingsreeks van 500 cm. As gevolg van die gebruik van MEMS-tegnologie, het die grootte van die sensors ongekend klein geword, ons verwag dat hulle 'n reeks toepassings sal realiseer, insluitend produkte in AR / VR-headsets, slimhuise, hommeltuie, robotte, slimfone en draagbare toestelle.

CH-101 is 'n MEMS-gebaseerde ultrasoniese sensor. Anders as optiese ToF-sensors, kan dit die afstand na 'n voorwerp akkuraat meet sonder om deur die grootte, kleur en deursigtigheid van die voorwerp geraak te word. Boonop sal dit nie deur omgewingsgeraas, soos geraas en geraas in die omliggende omgewing, geraak word nie.