ROHM確立新型VCSEL模塊技術(shù) 有助于提高測(cè)距精度

　　全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM(總部位于日本京都市)確立了一項(xiàng)VCSEL*1模塊技術(shù),該技術(shù)通過(guò)提高VCSEL的輸出功率,進(jìn)一步提高了空間識(shí)別和測(cè)距系統(tǒng)(TOF系統(tǒng)*2)的精度。

　　以往采用VCSEL的激光光源中,作為光源的VCSEL產(chǎn)品和用來(lái)驅(qū)動(dòng)光源的MOSFET產(chǎn)品在電路板上是獨(dú)立貼裝的。在這種情況下,產(chǎn)品之間的布線長(zhǎng)度(寄生電感*3)無(wú)意中會(huì)影響光源的驅(qū)動(dòng)時(shí)間和輸出功率,這就對(duì)實(shí)現(xiàn)高精度感應(yīng)所需的短脈沖大功率光源帶來(lái)了局限性。

　　ROHM此項(xiàng)新技術(shù)的確立,將新VCSEL元件和MOSFET元件集成于1個(gè)模塊封裝中,通過(guò)盡量縮短元件間的布線長(zhǎng)度,能更大程度地發(fā)揮出各元件的性能,且不易受陽(yáng)光帶來(lái)的外部干擾影響。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了短脈沖(10納秒以內(nèi))驅(qū)動(dòng),以及高于以往產(chǎn)品約30%的輸出功率。

　　實(shí)際上,在由激光光源(VCSEL模塊)、TOF傳感器(圖像傳感器等感光傳感器)、控制IC組成的空間識(shí)別和測(cè)距系統(tǒng)中,對(duì)采用該技術(shù)的VCSEL模塊進(jìn)行評(píng)估時(shí)發(fā)現(xiàn),該模塊對(duì)TOF傳感器的反射光量比以往的產(chǎn)品約增加了30%,這將有助于提高TOF系統(tǒng)的精度。

　　采用該技術(shù)的VCSEL模塊適用于需要高精度感應(yīng)的移動(dòng)設(shè)備的人臉識(shí)別系統(tǒng)和工業(yè)設(shè)備的AGV(無(wú)人搬運(yùn)機(jī)器人)等領(lǐng)域,預(yù)計(jì)將于2021年3月之前向市場(chǎng)推出產(chǎn)品。另外,ROHM同時(shí)還在推進(jìn)高輸出功率激光技術(shù)的開發(fā),以滿足車載用LiDAR*4等市場(chǎng)需求。

　　近年來(lái),在智能手機(jī)的人臉識(shí)別系統(tǒng)和平板電腦終端的空間識(shí)別系統(tǒng)中,已采用VCSEL作為激光光源,這使VCSEL的應(yīng)用迅速普及。另外,在其他很多領(lǐng)域,包括運(yùn)用在工業(yè)等領(lǐng)域的AGV和通過(guò)手勢(shì)、形狀識(shí)別的檢查系統(tǒng)的應(yīng)用也越來(lái)越普及,預(yù)計(jì)未來(lái)VCSEL的需求會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)。

　　其中,在需要自動(dòng)化的應(yīng)用中,要求光源實(shí)現(xiàn)短脈沖驅(qū)動(dòng)與更高輸出功率,以實(shí)現(xiàn)更高精度的感應(yīng)。

　　ROHM為了提高已經(jīng)量產(chǎn)的VCSEL產(chǎn)品的輸出功率,新確立了新型VCSEL模塊技術(shù)。同時(shí)通過(guò)實(shí)現(xiàn)短脈沖驅(qū)動(dòng)和高輸出功率,從而有助于進(jìn)一步提高空間識(shí)別和測(cè)距系統(tǒng)的精度。

　　一直以來(lái),ROHM致力于開發(fā)并供應(yīng)包括LED在內(nèi)的FP型激光二極管和VCSEL產(chǎn)品,而最近此類產(chǎn)品開始應(yīng)用在打印機(jī)和自動(dòng)清潔機(jī)器人等領(lǐng)域。

　　同時(shí),運(yùn)用以往開發(fā)各種產(chǎn)品過(guò)程中所積累的光電元器件的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和訣竅,持續(xù)推進(jìn)VCSEL模塊技術(shù)的研究開發(fā),以更大程度地發(fā)揮出VCSEL元件的性能,并進(jìn)一步提高輸出。

　　ROHM在研發(fā)出來(lái)的光源元件中融入此次的應(yīng)用技術(shù),開發(fā)出特色鮮明的激光光源產(chǎn)品,為提高空間識(shí)別和測(cè)距系統(tǒng)的精度做出了貢獻(xiàn)。

　　<關(guān)于VCSEL模塊技術(shù)>

　　該技術(shù)是通過(guò)模塊化的形式實(shí)現(xiàn)的,即以適當(dāng)?shù)男问綄�ROHM開發(fā)的模塊用的新VCSEL元件和MOSFET元件一體化封裝來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為了更大程度地發(fā)揮出元件的性能,盡可能地降低元件間與電路的布線長(zhǎng)度成正比的寄生電感,從而使高速驅(qū)動(dòng)和更高輸出功率成為可能。由此,即實(shí)現(xiàn)了不易受陽(yáng)光帶來(lái)的外部干擾影響的短脈沖(10納秒以內(nèi))驅(qū)動(dòng),又使輸出功率提高了約30%(與以往未模塊化的結(jié)構(gòu)相比)。

　　此外,由于一體化封裝,本技術(shù)還可以減少安裝面積和電路設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān),高速驅(qū)動(dòng)和更高輸出使驅(qū)動(dòng)效率更高(可以更快、更低電壓地工作),從而有助于應(yīng)用更加節(jié)能。

　　<術(shù)語(yǔ)解說(shuō)>

　　*1)VCSEL:

　　Vertical Cavity Surface Emitting LASER(垂直腔面發(fā)射激光器)的縮寫。以往多用于通信領(lǐng)域,近年來(lái)也被用于感應(yīng)系統(tǒng)發(fā)光單元的光源。

　　*2)TOF系統(tǒng):

　　TOF(飛行時(shí)間法;時(shí)差法)是“Time of Flight”的縮寫,是一種通過(guò)測(cè)量作為光源的光的飛行時(shí)間來(lái)計(jì)算距離并感測(cè)空間的手法。TOF系統(tǒng)即使用了該手法的空間識(shí)別和測(cè)距系統(tǒng)。

　　*3)寄生電感:

　　取決于電子電路的布線長(zhǎng)度,工程師無(wú)法避免在電路圖中出現(xiàn)的線圈成分(電感)。會(huì)使交流信號(hào)不容易通過(guò)。

　　*4)LiDAR:

　　Light Detection and Ranging的縮寫,由TOF系統(tǒng)(光源和TOF傳感器或圖片傳感器)等組成,用來(lái)感測(cè)周圍情況的一種應(yīng)用。