ROHM开发出集VCSEL和LED特点于一体的红外光源VCSELED™

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。

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。

审核编辑：刘清