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)通過激光用樹脂光擴(kuò)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(shù)“VCSELED”。該技術(shù)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(jìn)利用該技術(shù)的產(chǎn)品開發(fā)。

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

在日本，國(guó)土交通省已經(jīng)制定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和功能相關(guān)的指南。而在歐盟，計(jì)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(guān)注。另外，汽車制造商和供應(yīng)商也在積極開發(fā)可以檢測(cè)駕駛員以外乘客的座艙監(jiān)控系統(tǒng)，業(yè)內(nèi)已經(jīng)越來越清楚地意識(shí)到，要想進(jìn)一步提高檢測(cè)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(shí)現(xiàn)高精度感測(cè)的VCSELED。該技術(shù)由溫度引起的波長(zhǎng)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(jī)器人和工業(yè)設(shè)備的檢查系統(tǒng)以及空間識(shí)別和測(cè)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(kuò)散材料，實(shí)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(shí)現(xiàn)高精度感測(cè)。另外，由于是在小型封裝中內(nèi)置發(fā)射元件和光擴(kuò)散材料，因此有助于實(shí)現(xiàn)更小、更薄的應(yīng)用產(chǎn)品。

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

ROHM將VCSELED定位為紅外光源產(chǎn)品的新技術(shù)品牌，并致力于推出應(yīng)用了該技術(shù)的產(chǎn)品。ROHM計(jì)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(fèi)電子設(shè)備量產(chǎn)用的樣品，于2025年開始銷售車載設(shè)備量產(chǎn)用的樣品。另外，未來ROHM將繼續(xù)推進(jìn)適用于座艙監(jiān)控系統(tǒng)的激光光源技術(shù)開發(fā)。

術(shù)語(yǔ)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(lǐng)域，近年來也被用于感測(cè)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(yùn)動(dòng)來檢測(cè)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(cè)范圍擴(kuò)大到包括副駕駛席和后排座位，進(jìn)行乘客識(shí)別和生物體檢測(cè)，來提高安全性和舒適度。

*4) 紅暴

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

審核編輯：劉清