ローム、VCSELとLEDの特長を組み合わせた新しいVCSELED™赤外光源を開発

低い温度依存性と広角発光、均一な光出力で自動車の運転支援技術の進化に貢献

ロームは、VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）素子をレーザー光用の光拡散材料樹脂に封止した新しい赤外光源技術「VCSELED™」を確立しました。ロームは現在、車両ドライバーモニタリングシステム（DMS）や車室内モニタリングシステム（IMS）を改善するための光源として、この技術の商品化に向けて開発を進めています。

自動車の安全性をさらに高めるため、眠気、居眠り、わき見運転を検出するためのドライバー監視システムが、先進運転支援システム（ADAS）を搭載した車両に搭載されるケースが増えています。日本では国土交通省がシステムの設計や機能を定めたガイドラインを策定しており、EUでも今後、欧州で販売されるすべての新車に搭載が義務化される予定だ。 2024 年 7 月以降。自動車メーカーやサプライヤーも、ドライバー以外の乗員を検出するための車内監視システムの開発を進めており、検出システムをより高精度に機能させる高性能光源の必要性に対する認識が高まっています。

そこでロームは、高精度なセンシングを実現するVCSELED™を開発しました。波長の温度変化が少なく、広い発光角度を備えているため、車載監視システムだけでなく、ロボットや産業機器の検査システム、空間認識・測距システムの精度や性能の向上にも貢献します。

VCSELED™は、高性能VCSEL素子と光拡散材を組み合わせることでLEDと同様のビーム（照射）角度を拡張し、VCSELよりも高精度かつ広範囲のセンシングを可能にします。さらに、発光素子と光拡散板をコンパクトなパッケージに一体化しているため、アプリケーションの小型化・薄型化に貢献します。

VCSELED™ で使用される VCSEL 素子は、発光波長帯域幅が LED の約 7 分の 1 である 4nm と狭いことが特徴です。この特性により、受信側の解像度性能が向上し、LED によく伴う赤い輝きが排除されます。同時に、波長温度変化がLED（0.3nm/℃）の4分の1以下である0.072nm/℃と温度変化の影響を受けない高精度なセンシングが可能です。また、発光時の応答時間は約2nsです。 LEDと比べて7.5倍高速で、赤外線を利用して距離を測定するToF（Time of Flight）アプリケーションの高性能化に貢献します。

ロームは、赤外光源部品の新技術ブランドとしてVCSELED™の商品化を進めています。プロトタイプサンプルは現在購入可能で、消費者向けの量産サンプルは2024年10月に、自動車向けは2025年にそれぞれリリースされる予定です。サンプルをご希望の場合は、営業担当者またはロームホームページのお問い合わせページよりお問い合わせください。今後も車載監視システムなどに向けたレーザー光源技術の開発を進めていきます。