半导体制造商罗姆研发出VCSEL模组,实现空间识别和ToF测距系统的高精度化

据麦姆斯咨询报道，半导体制造商罗姆（ROHM）研发出全新VCSEL模组，通过提升VCSEL光源的输出功率，实现了空间识别和ToF测距系统的高精度化。

传统采用VCSEL的ToF测距系统中，VCSEL及其MOSFET驱动芯片在PCB电路板上皆是分立贴装。在这种情况下，两颗芯片之间的布线长度（寄生电感）会影响到光源的驱动时间和输出功率，因此将为高精度感测所需的短脉冲、大功率光源带来了局限性。

罗姆将新款VCSEL和MOSFET驱动元件集中于单一模组封装中，缩短芯片之间布线长度，可充分发挥各芯片的性能，若使用不易受到阳光等外部干扰的光源短脉冲（10ns以内）来驱动，输出功率也比传统产品提升约30%。

事实上在评估时发现，采用由激光光源（VCSEL模组）、ToF传感器、控制IC等，所组成的空间识别测距系统的VCSEL模组，对ToF传感器的反射光量比传统产品增加了约30%，这将有助于提高ToF测距系统精度。

该VCSEL模组适用于需要高精度感测的移动设备3D人脸识别系统，以及工业AGV（自动导引车）等领域，产品预计于2021年3月之前推出。另外罗姆也正在进行高输出激光技术的研发，以满足汽车激光雷达（LiDAR）等市场需求。

近年来，在智能手机的3D人脸识别系统和平板电脑的空间识别系统中，已开始将VCSEL作为激光光源来使用，使其应用迅速普及。包括工业AGV和通过手势、形状识别的检查系统应用也越来越普遍，预计未来VCSEL的需求将会大幅增加。

其中，在自动化相关应用中，需要光源可达成短脉冲驱动及更高输出功率，以更进一步提升感测的精度。罗姆为了提升量产中VCSEL产品的输出功率，研发出全新VCSEL模组技术。同时透过短脉冲驱动和高输出功率，进一步提升空间识别和测距系统精度。

一直以来，罗姆致力于研发包括LED在内的Fabry-Perot激光二极管和VCSEL产品，而最近此类产品开始使用在打印机和扫地机器人等领域。同时，运用过去累积的光电元件研发经验，持续推进VCSEL模组技术的研发，大幅度发挥VCSEL的性能，并且更进一步提高输出。罗姆在光源元件中融入了本次应用技术，研发出特色鲜明的激光光源产品，提高了空间识别和测距系统的精度。