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ROHM开发出集VCSEL和LED特点于一体的红外光源VCSELED

关键词:ROHM VCSEL LED 红外光源VCSELED

时间:2024-04-12 09:47:17      来源:ROHM

全球知名半导体制造商ROHM确立了一项通过激光用树脂光扩散材料将垂直腔面发射激光器VCSEL*1元件密封的新型红外光源技术“VCSELED™”。该技术有望成为有助于提高汽车驾驶员监控系统(DMS*2)和座舱监控系统(IMS*3)性能的光源,因此ROHM目前正在推进利用该技术的产品开发。

作为温度依赖性低、广角发射且光线均匀的光源,有助于汽车驾驶辅助技术提升

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全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)确立了一项通过激光用树脂光扩散材料将垂直腔面发射激光器VCSEL*1元件密封的新型红外光源技术“VCSELED™”。该技术有望成为有助于提高汽车驾驶员监控系统(DMS*2)和座舱监控系统(IMS*3)性能的光源,因此ROHM目前正在推进利用该技术的产品开发。

作为进一步提高车辆安全性的功能,配备高级驾驶辅助系统(ADAS)的车辆通常会配备驾驶员监控系统,以检测驾驶员疲劳驾驶、困驾、分心驾驶等情况。在日本,国土交通省已经制定了系统设计和功能相关的指南。而在欧盟,计划从2024年7月起要求在欧洲销售的所有新车必须配备该功能,这引起了广泛的关注。另外,汽车制造商和供应商也在积极开发可以检测驾驶员以外乘客的座舱监控系统,业内已经越来越清楚地意识到,要想进一步提高检测系统的精度,离不开高性能的光源。在这种背景下,ROHM开发出实现高精度感测的VCSELED™。该技术由温度引起的波长变化很小,并且可以获得更宽的光束角,因此不仅非常适用于座舱监控系统,还有助于提高机器人和工业设备的检查系统以及空间识别和测距系统等的精度和性能。

VCSELED™通过组合高性能的VCSEL元件和光扩散材料,实现了与LED同等的光束角(照射角度),能够在比VCSEL更广泛的范围实现高精度感测。另外,由于是在小型封装中内置发射元件和光扩散材料,因此有助于实现更小、更薄的应用产品。

VCSELED™中内置的VCSEL元件具有窄波段发光波长的特点,实现了4nm的线宽,仅为LED的1/7左右。这不仅可以提高受光端的识别性能,还能消除LED可能发生的“红暴”*4现象。同时,波长温漂仅为LED(0.3nm/℃)的1/4以下,只有0.072nm/℃,因此可实现不受温度变化影响的高精度感测。不仅如此,发射时的响应速度达到2ns,比LED快约7.5倍,有助于进一步提高用红外光测距的ToF(Time of Flight)应用的性能。

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ROHM将VCSELED™定位为红外光源产品的新技术品牌,并致力于推出应用了该技术的产品。ROHM计划于2024年4月开始销售试制样品,于2024年10月开始销售消费电子设备量产用的样品,于2025年开始销售车载设备量产用的样品。另外,未来ROHM将继续推进适用于座舱监控系统的激光光源技术开发。

<术语解说>

*1) VCSEL

Vertical Cavity Surface Emitting Laser(垂直腔面发射激光器)的缩写。以往多用于通信领域,近年来也被用于感测系统发射单元的光源。

*2) DMS

Driver Monitoring System的缩写,意为驾驶员监控系统。一种根据驾驶员面部和视线的运动来检测驾驶员可能无法继续安全驾驶的可能性,并以声音或文字等形式通知驾驶员,以防止交通事故的安全驾驶辅助功能。

*3) IMS(ICMS)

In-Cabin Monitoring System的缩写,意为座舱监控系统。该系统通过将检测范围扩大到包括副驾驶席和后排座位,进行乘客识别和生物体检测,来提高安全性和舒适度。

*4) 红暴

当将红外LED用于传感器等应用并以高输出使用时,可以发出波长接近可见光的光,并可能被人眼感知到。此时传感器呈现微红色,因此称为“红暴”。

【关于罗姆(ROHM)】

罗姆(ROHM)成立于1958年,由起初的主要产品-电阻器的生产开始,历经半个多世纪的发展,已成为世界知名的半导体厂商。罗姆的企业理念是:“我们始终将产品质量放在第一位。无论遇到多大的困难,都将为国内外用户源源不断地提供大量优质产品,并为文化的进步与提高作出贡献”。

罗姆的生产、销售、研发网络分布于世界各地。产品涉及多个领域,其中包括IC、分立式元器件、光学元器件、无源元器件、功率元器件、模块等。在世界电子行业中,罗姆的众多高品质产品得到了市场的许可和赞许,成为系统IC和先进半导体技术方面的主导企业。

【关于罗姆(ROHM)在中国的业务发展】

销售网点:为了迅速且准确应对不断扩大的中国市场的要求,罗姆在中国构建了与总部同样的集开发、销售、制造于一体的垂直整合体制。作为罗姆的特色,积极开展“密切贴近客户”的销售活动,力求向客户提供周到的服务。目前在中国共设有20处销售网点,其中包括上海、深圳、北京、大连、天津、青岛、南京、合肥、苏州、杭州、宁波、西安、武汉、东莞、广州、厦门、珠海、重庆、香港、台湾。并且,正在逐步扩大分销网络。

技术中心:在上海和深圳设有技术中心和QA中心,在北京设有华北技术中心,提供技术和品质支持。技术中心配备精通各类市场的开发和设计支持人员,可以从软件到硬件以综合解决方案的形式,针对客户需求进行技术提案。并且,当产品发生不良情况时,QA中心会在24小时以内对申诉做出答复。

生产基地:1993年在天津(罗姆半导体(中国)有限公司)和大连(罗姆电子大连有限公司)分别建立了生产工厂。在天津进行二极管、LED、激光二极管、LED显示器和光学传感器的生产,在大连进行电源模块、热敏打印头、接触式图像传感器、光学传感器的生产,作为罗姆的主力生产基地,源源不断地向中国国内外提供高品质产品。

社会贡献:罗姆还致力于与国内外众多研究机关和企业加强合作,积极推进产学研联合的研发活动。2006年与清华大学签订了产学联合框架协议,积极地展开关于电子元器件先进技术开发的产学联合。2008年,在清华大学内捐资建设“清华-罗姆电子工程馆”,并已于2011年4月竣工。2012年,在清华大学设立了“清华-罗姆联合研究中心”,从事光学元器件、通信广播、生物芯片、SiC功率器件应用、非挥发处理器芯片、传感器和传感器网络技术(结构设施健康监测)、人工智能(机器健康检测)等联合研究项目。除清华大学之外,罗姆还与国内多家知名高校进行产学合作,不断结出丰硕成果。

罗姆将以长年不断积累起来的技术力量和高品质以及可靠性为基础,通过集开发、生产、销售为一体的扎实的技术支持、客户服务体制,与客户构筑坚实的合作关系,作为扎根中国的企业,为提高客户产品实力、客户业务发展以及中国的节能环保事业做出积极贡献。

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