ROHMs neue VCSEL-Modul-Technologie: Optimierung der 3D-Erkennung und Entfernungsmessung um 30%

Willich-Münchheide, 30. November 2020 – ROHMs neu entwickelte VCSEL-Technologie (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) erreicht im Einsatz von Laufzeitsystemen (Time Of Flight, TOF) eine höhere Genauigkeit bei der 3D-Erkennung und bei Entfernungsmesssystemen. Die VCSEL-Technologie ist in den vergangenen Jahren durch die Einführung von Laserlichtquellen für die räumliche Erkennung in Tablets und die Gesichtserkennung in Smartphones populär geworden. Mit der wachsenden Verbreitung von fahrerlosen Transportfahrzeugen (Automated Guided Vehicles, AGVs) und industriellen Inspektionssystemen mit Gesten- und Hinderniserkennung wird eine steigende Nachfrage nach VCSEL erwartet. Um eine höhere Genauigkeit bei der Erfassung von Objekten zu erzielen, erfordern automatisierte Anwendungen einen kürzeren Ansteuerpuls und eine höhere Ausgangsleistung für die Lichtquelle. Üblicherweise sind bei VCSEL-bestückten Lichtquellen sowohl der VCSEL-Baustein als auch der MOSFET zur Ansteuerung der Lichtquelle separat auf der Platine montiert. Folglich hat die Verdrahtungslänge (parasitäre Induktivität) zwischen den Produkten einen unbeabsichtigten Effekt auf die Leistung der Lichtquelle und die Ansteuerzeit. Dies macht es schwierig, eine Lichtquelle zu finden, welche die für eine hochgenaue Abtastung erforderliche hohe Ausgangsleistung und kurze Ansteuerpulse liefert. Die von ROHM entwickelte neue VCSEL-Modultechnologie integriert die VCSEL- und MOSFET-Elemente in einem Gehäuse. Durch die kürzere Verdrahtung zwischen den Elementen wird die Leistung jedes Elements maximiert. Daraus resultiert eine Lichtquelle, die kurze Lichtpulse (unter 10 ns) ansteuern kann und die Anfälligkeit für externe Störungen durch Sonnenlicht reduziert. Gleichzeitig ermöglicht sie eine um bis zu 30% höhere Ausgangsleistung gegenüber konventionellen Lösungen. Bei der Evaluierung von ROHMs VCSEL-Modultechnologie in 3D-Erkennungs- und Entfernungsmesssystemen, die aus einem Ansteuer-IC, einem TOF-Sensor (Lichtempfangselement) und einer Laserlichtquelle (VCSEL-Element) bestehen, wird die zum TOF-Sensor reflektierte Lichtmenge im Vergleich zu herkömmlichen Konfigurationen um 30% erhöht, was die Genauigkeit in TOF-Systemen verbessert. ROHM plant die Einführung seines neuen VCSEL-Moduls im März 2021 für AGVs auf dem industriellen Markt und Gesichtserkennungssysteme für mobile Geräte, die eine hochgenaue Abtastung erfordern. ROHMs Laser-Initiativen ROHM entwickelt und liefert LEDs, Fabry-Perot-Laserdioden und VCSELs, die in Laserdruckern, Staubsaugrobotern und anderen Geräten eingesetzt werden. (Bild) Gleichzeitig engagiert sich das Unternehmen in der Forschung und Entwicklung der VCSEL-Modultechnologie. Die Kernziele: eine höhere Ausgangsleistung und die Maximierung der Leistungsfähigkeit der VCSEL-Elemente. Dazu nutzt ROHM sein umfangreiches Know-how aus der Entwicklung von Produkten mit optischen Komponenten.

Über ROHM ROHM Semiconductor, ein weltweit aktives Unternehmen, das per 31.3.2020 einen Umsatz von rund 3,326 Mrd. US-Dollar erwirtschaftete und 22.191 Mitarbeiter beschäftigt, entwickelt und produziert eine umfangreiche Produktpalette, zu der integrierte Schaltungen, SiC-Dioden, SiC-MOSFETs, SiC-Module, Transistoren, LEDs und weitere elektronische Bauelemente, aber auch Widerstände, Tantal-Kondensatoren und Druckköpfe gehören. Die Produktion erfolgt in modernsten Fertigungsstätten in Japan, Korea, Malaysia, Thailand, den Philippinen und China. Lapis Semiconductor, SiCrystal GmbH und Kionix gehören ebenfalls der ROHM Semiconductor Group an. ROHM Semiconductor Europe mit seiner Zentrale nahe Düsseldorf betreut die EMEA-Region (Europe, Middle East, Africa). Für weitere Informationen besuchen Sie bitte www.rohm.de