Optimierte Fahrerüberwachung
VCSELED-Infrarot-Lichtquelle vereint Merkmale von VCSELs und LEDs
Mit VCSELED hat Rohm eine neue Technologie für Infrarot-Lichtquellen entwickelt, bei der ein VCSEL-Element (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) in ein optisches Diffusionsmaterial aus Kunstharz eingekapselt wird. Rohm will damit Fahrer- und Fahzeuginnenraum-Überwachungssysteme optimieren.
Überwachungssysteme im Fahrzeug dienen dazu, die Sicherheit zu erhöhen. Solche Systeme können beispielsweise erkennen, ob der Fahrer müde, schläfrig oder unaufmerksam ist. Die EU plant, den Einbau in alle in Europa verkauften Neufahrzeuge ab Juli 2024 vorzuschreiben und in Japan hat das Ministerium für Land, Infrastruktur, Verkehr und Tourismus Richtlinien erstellt, die das Design und die Funktionen derartiger Systeme definieren.
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Neue Technologie für hochpräzise Abtastung
Um die Funktion von Fahrer- und Fahrzeuginnenraum-Überwachungssystemen zu verbessern, besteht ein wachsender Bedarf nach leistungsstarken Lichtquellen. Rohm hat nun mit VCSELED eine Technologie entwickelt, die eine hochpräzise Abtastung gewährleistet. Die nur sehr geringe Temperaturschwankung der Wellenlänge in Verbindung mit einem breiten Abstrahlwinkel machen sie nicht nur zur idealen Lösung für Überwachungssysteme in Fahrzeugen, sondern verbessern auch die Genauigkeit und Leistungsfähigkeit von Inspektionssystemen für Roboter und Industrieanlagen sowie von Raumerkennungs- und Entfernungsmesssystemen.
VCSEL-Element wird mit lichtstreuendem Material kombiniert
VCSELED erweitert den Abstrahlwinkel – ähnlich wie LEDs – durch die Kombination eines leistungsstarken VCSEL-Elements mit einem lichtstreuenden Material. Dies ermöglicht eine Erfassung über einen größeren Bereich mit höherer Genauigkeit als bei VCSELs. Das lichtemittierende Element und der Lichtdiffusor sind in einem kompakten Gehäuse integriert, was zu kleineren, dünneren Anwendungen beiträgt.
Das in VCSELED verwendete VCSEL-Element weist eine geringe Bandbreite der Emissionswellenlänge von 4 nm auf, etwa ein Siebtel der Bandbreite von LEDs. Diese Eigenschaft verbessert die Auflösung auf der Empfangsseite und eliminiert das rote Leuchten, das häufig mit LEDs assoziiert wird. Gleichzeitig ermöglicht eine Wellenlängen-Temperaturschwankung von 0,072 nm/°C – weniger als ein Viertel der Temperaturschwankung von LEDs (0,3 nm/°C) – eine hochpräzise, von Temperaturänderungen unbeeinflusste Erfassung. Die Reaktionszeit beim Aussenden von Licht ist mit 2 ns etwa 7,5-mal schneller als bei LEDs. Dies verbessert die Leistung bei Time-of-Flight-Anwendungen, die Infrarotlicht zur Entfernungsmessung verwenden.
Markteinführung von VCSELED
Rohm arbeitet an der Markteinführung von VCSELED als neue Technologiemarke für Infrarot-Lichtquellenkomponenten. Prototypen sind ab sofort erhältlich. Die Massenproduktion von Mustern für Endverbraucher ist für Oktober 2024 und für den Einsatz in der Automobilindustrie für 2025 geplant.
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