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業界最小クラスのドライバ内蔵VCSELを開発、
3タイプのラインアップ展開でレーザー市場に新規参入
-最新3Dセンシング用センサの測定距離向上と高精度化に貢献-

デバイス

2021年1月15日
シチズン電子株式会社

シチズン電子株式会社(本社:山梨県富士吉田市、社長:関口 金孝)は、3Dセンシング用の光源として幅広く使用されているVCSEL※1 (ビクセル)において、業界最小クラスのドライバ内蔵VCSELを開発し、レーザー市場に参入します。
※1 VCSEL :Vertical Cavity Surface Emitting LASER(垂直共振器面発光レーザー)
微細なレーザー光を基板の垂直方向に射出することで、さまざまな用途の光源に活用されています

2in1/3in1 VCSELパッケージ
縦4.5mm×横4.5mm×高さ1.8mm

VCSELモジュール
縦31mm×横13mm×高さ2mm

スタック構造VCSELパッケージ
縦5.0mm×横5.0mm×高さ1.5mm

業界最小クラス ドライバ内蔵VCSEL
◆製品名 左 2in1/3in1 VCSELパッケージ
中 VCSELモジュール
右 スタック構造VCSELパッケージ
◆用途 産業機械市場の物体計測や障害物検知、スマートフォンのARやカメラの測距、車載市場の車室内監視などの光源として
◆発売日 2021年1月下旬よりサンプル出荷順次開始

本製品は当社が培ってきた基板設計技術を応用し、ドライバやVCSELなど各素子間の配線のインピーダンスを極小化し高速応答、高出力化を実現しました。さらに当社のパッケージ技術により高放熱を維持しながら小型化にも成功し、幅広い需要への対応が可能になりました。

2021年1月下旬からサンプル出荷を順次開始します。

なお、本製品は2021年1月20日より開催される「ネプコン ジャパン」(2021年1月20日~1月22日/ 東京ビックサイト)に出展を予定しています。

開発背景

VCSELは3Dセンシング用の光源として、産業機械市場の物体計測や障害物検知、スマートフォンの顔認証やカメラの測距、車載市場の車室内監視など幅広く使用され、急激な市場拡大が予想されます。これらのアプリケーションでは、より高精度、長距離のセンシングを実現するためにVCSEL光源の高速応答や高出力化が求められます。

シチズン電子ではこのニーズを受け独自のパッケージ技術を生かし、さらなる高速応答と高出力化を実現しました。このVCSELラインアップを通して3Dセンシングの測定距離および精度の向上に貢献します。

主な特長

2in1/3in1 VCSELパッケージ

2in1:スイッチングFET※2とVCSELを小型ワンパッケージに集積し、高速応答を実現
高速応答と線形性が要求される位相差方式TOF※3に最適

3in1:2in1にさらにコンデンサを内蔵し従来比1.6倍の高出力化を実現
短パルスでの高出力が要求されるダイレクトTOFなどに最適

出力特性

2in1VCSEL回路図

3in1VCSEL回路図

※2 FET   :Field Effect Transistor (電界効果トランジスタ)特に大電流を高速にスイッチするのに適しています

※3 TOF  :Time Of Flight(飛行時間)光源の光が対象物に反射して返ってくるまでの時間をもとに距離を計測すること

VCSELモジュール

VCSELを4灯搭載し業界トップクラスの20W出力と高速応答を実現
広い検出範囲で長距離の測定を必要とする産業機器用途などに最適

※VCSELモジュール回路図

スタック構造VCSELパッケージ

新開発ドライバとVCSELをスタック構造により小型化し、さらなる高速応答と高出力化を実現。
保護回路(電流、電圧、温度)内蔵ですべてのTOF方式に最適

※スタック構造VCSELパッケージ

部品点数の削減

システムのサイズダウン

製品仕様

 
製品名

2in1/3in1 VCSELパッケージ

サイズ

縦4.5mm×横4.5mm×高さ1.8mm

サンプル出荷開始日

2021年1月下旬

ピーク光出力

5W(6A)

ピーク波長

940nm

その他の特長

・高速応答0.6ns(4A)
・高出力化 従来比1.6倍(従来のドライバ外付比較)
・高出力化により精度と距離が30%アップ
・ドライバ内蔵小型パッケージ




 
製品名

VCSELモジュール

サイズ

縦31mm×横13mm×高さ2mm

サンプル出荷開始日

2021年3月

ピーク光出力

20W(7A)

ピーク波長

850nm/940nm

その他の特長

・業界トップクラスの高出力(7A)
・高速応答 <1ns(10W)
・直列4灯により産機用途に最適な12V入力
・モジュール内で設計完結のため外付部品が不要
・電流、電圧、温度の保護回路機能を内蔵
・温度センサ搭載により温度補償制御が可能

 
製品名

スタック構造VCSELパッケージ

サイズ

縦5.0mm×横5.0mm×高さ1.5mm

サンプル出荷開始日

2021年4月

ピーク光出力

14W(20A)(ターゲット)

ピーク波長

940nm

その他の特長

・配線インピーダンスを極小化
・システムサイズを50%削減
・定電流(ACC)駆動回路を内蔵
・電流、電圧、温度の保護回路機能を内蔵
・各種センサにダイレクト接続が可能
・全てのTOFシステムに対応



●リリースの内容は発表日時点の情報です。商品のデザイン及び価格、発売日、スペックなどは、一部変更になる場合があります。

お問い合わせ

報道関係の方のお問い合わせ先
シチズン時計株式会社
広報IR室
TEL 042-466-1232(直)

シチズン電子株式会社
経営企画部 企画広報課
TEL 0555-22-9901(直)
製品に関するお問い合わせ先
シチズン電子株式会社
事業企画部 事業企画課
TEL 0555-24-8671(直)
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