ROHM – multinazionale specializzata nella produzione di semiconduttori, circuiti integrati e altre componenti elettroniche – ha messo a punto VCSELED™, una nuova tecnologia per sorgenti luminose a infrarossi che incapsula un elemento VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, laser a cavità verticale a emissione superficiale) in un materiale in resina a diffusione ottica per la luce laser. ROHM sta attualmente sviluppando questa tecnologia per la commercializzazione come sorgente luminosa per migliorare i sistemi di monitoraggio del conducente (DMS) e i sistemi di monitoraggio nell’abitacolo (IMS) presenti sui veicoli.
Per rafforzare ulteriormente la sicurezza nel settore automotive, sui veicoli dotati di sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) vengono sempre più spesso installati sistemi di monitoraggio del conducente per il rilevamento di stanchezza, sonnolenza e distrazione al volante. In Giappone il Ministero del Territorio, delle Infrastrutture, dei Trasporti e del Turismo (MLIT) ha elaborato linee guida che definiscono la progettazione e le funzioni di tali sistemi, mentre nell’UE la loro installazione sarà obbligatoria su tutti i nuovi veicoli venduti in Europa a partire dal luglio 2024. Le case automobilistiche e i loro fornitori stanno inoltre sviluppando sistemi di monitoraggio integrati nei veicoli per il rilevamento di occupanti diversi dal conducente, mentre cresce la consapevolezza dell’esigenza di sorgenti luminose ad alte prestazioni che consentano un funzionamento più preciso dei sistemi di rilevamento.
Per rispondere a questa esigenza, ROHM ha sviluppato la tecnologia VCSELED™, che è in grado di ottenere un rilevamento ad alta precisione. La variazione minima della temperatura della lunghezza d’onda combinata all’ampio angolo del fascio di emissione non solo la rende ideale per i sistemi di monitoraggio integrati nel veicolo, ma contribuisce anche a migliorare l’accuratezza e le prestazioni dei sistemi di ispezione per robot e apparecchiature industriali nonché per sistemi di rilevamento spaziale e di telemetria.
VCSELED™ amplia l’angolo del fascio (irradiazione) similmente ai LED combinando un elemento VCSEL e un materiale per la diffusione della luce ad alte prestazioni che consentono il rilevamento su un’area più ampia e con una maggiore precisione rispetto ai moduli VCSEL. Non solo: l’elemento che emette la luce e il relativo diffusore sono integrati in un package compatto, il che permette la progettazione di applicazioni più piccole e più sottili.
L’elemento VCSEL utilizzato nella tecnologia VCSELED™ è dotato di una ridotta larghezza di banda della lunghezza d’onda di emissione di 4 nm – circa un settimo di quella dei LED. Questa caratteristica migliora le prestazioni in termini di risoluzione sul lato ricezione, eliminando al contempo il bagliore rosso spesso associato ai LED. Allo stesso tempo una variazione della temperatura della lunghezza d’onda di 0,072 nm/°C – meno di un quarto rispetto a quella dei LED (0,3 nm/°C) – consente un rilevamento ad alta precisione non suscettibile alle variazioni di temperatura. Inoltre il tempo di risposta durante l’emissione della luce è di 2 ns, circa 7,5 volte più rapido rispetto ai LED, aspetto che contribuisce a una migliore performance in applicazioni ToF (Time of Flight) che utilizzano la luce a infrarossi per misurare la distanza.
ROHM sta lavorando alla commercializzazione di VCSELED™ come nuovo marchio tecnologico per i componenti di sorgenti luminose a infrarossi. Campioni prototipo sono già disponibili per l’acquisto, mentre il lancio dei campioni per la produzione in massa per il settore consumer e per quello automotive è previsto per l’ottobre 2024 e per il 2025 rispettivamente.
