全球知名半導體制造商ROHM（總部位于日本京都市）確立了一項通過激光用樹脂光擴散材料將垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL*1元件密封的新型紅外光源技術“VCSELED”。該技術有望成為有助于提高汽車駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS*2）和座艙監(jiān)控系統(tǒng)（IMS*3）性能的光源，因此ROHM目前正在推進利用該技術的產品開發(fā)。

作為進一步提高車輛安全性的功能，配備高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的車輛通常會配備駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)，以檢測駕駛員疲勞駕駛、困駕、分心駕駛等情況。

在日本，國土交通省已經制定了系統(tǒng)設計和功能相關的指南。而在歐盟，計劃從2024年7月起要求在歐洲銷售的所有新車必須配備該功能，這引起了廣泛的關注。另外，汽車制造商和供應商也在積極開發(fā)可以檢測駕駛員以外乘客的座艙監(jiān)控系統(tǒng)，業(yè)內已經越來越清楚地意識到，要想進一步提高檢測系統(tǒng)的精度，離不開高性能的光源。

在這種背景下，ROHM開發(fā)出實現(xiàn)高精度感測的VCSELED。該技術由溫度引起的波長變化很小，并且可以獲得更寬的光束角，因此不僅非常適用于座艙監(jiān)控系統(tǒng)，還有助于提高機器人和工業(yè)設備的檢查系統(tǒng)以及空間識別和測距系統(tǒng)等的精度和性能。

VCSELED通過組合高性能的VCSEL元件和光擴散材料，實現(xiàn)了與LED同等的光束角（照射角度），能夠在比VCSEL更廣泛的范圍實現(xiàn)高精度感測。另外，由于是在小型封裝中內置發(fā)射元件和光擴散材料，因此有助于實現(xiàn)更小、更薄的應用產品。

VCSELED中內置的VCSEL元件具有窄波段發(fā)光波長的特點，實現(xiàn)了4nm的線寬，僅為LED的1/7左右。這不僅可以提高受光端的識別性能，還能消除LED可能發(fā)生的“紅暴”*4現(xiàn)象。同時，波長溫漂僅為LED（0.3nm/℃）的1/4以下，只有0.072nm/℃，因此可實現(xiàn)不受溫度變化影響的高精度感測。不僅如此，發(fā)射時的響應速度達到2ns，比LED快約7.5倍，有助于進一步提高用紅外光測距的ToF（Time of Flight）應用的性能。

ROHM將VCSELED定位為紅外光源產品的新技術品牌，并致力于推出應用了該技術的產品。ROHM計劃于2024年4月開始銷售試制樣品，于2024年10月開始銷售消費電子設備量產用的樣品，于2025年開始銷售車載設備量產用的樣品。另外，未來ROHM將繼續(xù)推進適用于座艙監(jiān)控系統(tǒng)的激光光源技術開發(fā)。

術語解說

*1) VCSEL

Vertical Cavity Surface Emitting Laser（垂直腔面發(fā)射激光器）的縮寫。以往多用于通信領域，近年來也被用于感測系統(tǒng)發(fā)射單元的光源。

*2) DMS

Driver Monitoring System的縮寫，意為駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)。一種根據(jù)駕駛員面部和視線的運動來檢測駕駛員可能無法繼續(xù)安全駕駛的可能性，并以聲音或文字等形式通知駕駛員，以防止交通事故的安全駕駛輔助功能。

*3) IMS（ICMS）

In-Cabin Monitoring System的縮寫，意為座艙監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過將檢測范圍擴大到包括副駕駛席和后排座位，進行乘客識別和生物體檢測，來提高安全性和舒適度。

*4) 紅暴

當將紅外LED用于傳感器等應用并以高輸出使用時，可以發(fā)出波長接近可見光的光，并可能被人眼感知到。此時傳感器呈現(xiàn)微紅色，因此稱為“紅暴。

審核編輯：劉清