Intelligentes Emitter-Modul für 3D-Sensorik von Osram

Smartphones, Tablets und andere mobile Endgeräte bieten den Nutzern immer mehr Funktionen. Die dazu nötigen Bausteine müssen zugleich auf immer weniger Fläche Platz finden. Dabei besteht die zentrale Aufgabe für Hersteller bisher darin, die passenden Emitter, Photodioden und Vcsel-Treiberchips (ICs) zu finden, diese zu kalibrieren und schließlich ins Endgerät einzubauen. Osram Opto Semiconductors nimmt den Herstellern mit dem Vcsel- basierten Modul Bidos Plpvdc 940_P_L01 für Time-of-Flight-Anwendungen einen Großteil dieser Aufgaben ab.

Das Modul mit schwarzem Gehäuse verfügt über einen 3 Watt Infrarot-Vcsel mit einer Wellenlänge von 940 Nanometern, eine darauf abgestimmte Optik, einen intelligenten integrierten Mikrocontroller für die Ansteuerung des Vcsels, sowie eine Photodiode.

Zusammen finden die einzelnen Bausteine auf 3,6 mm x 5,46 mm Platz. Die herausragende Effizienz der Osram-eigenen VCSEL-Technologie gewährleistet dabei eine geringe Leistungsaufnahme und erleichtert damit neben dem Energiemanagement auch die Integration des Bauteils ins Endgerät. Die hohe optische Leistung ermöglicht die Erfassung von Tiefeninformationen durch ToF-Technologie in bis zu sieben Meter Entfernung. Diese können Kunden neben der Optimierung von Bildinhalten auch für weitere Funktionen im Smartphone nutzen, wie z.B. die 3D-Objekterkennung oder Augmented-Reality-Anwendungen wie sie in Smartphone-Spielen oder in Inneneinrichtungs-Apps zum Einsatz kommen.

"Unsere Kunden profitieren von den ideal aufeinander abgestimmten Bausteinen und können unser Modul ohne großen Integrationsaufwand in ihre Geräte einbauen." erklärt Benedikt von Lindeiner, Produktmanager im Bereich Sensing bei Osram Opto Semiconductors. "Unser erstes intelligentes Emitter-Modul für 3D-Sensorik ermöglicht nicht nur atemberaubende optische Effekte für die Fotografie mit dem Smartphone – sondern stößt vielmehr die Tür auf zu einer Reihe von 3D-basierten Anwendungen für die kommenden Smartphone-Generationen."

Für die Entwickler bei Osram stand das Thema Augensicherheit dabei besonders im Fokus. Im Modul sind darum spezielle Schutzmechanismen integriert. Registriert die Photodiode einen veränderten Lichteinfall – beispielsweise durch eine Beschädigung der Optik nach einem Sturz – wird die Stromzufuhr zum VCSEL unterbrochen.

Weitere technische Daten des Moduls:

• Umschaltzeit (Vcsel) 0,5 Nanosekunden
• Effizienz (Slope Efficiency) 0,95 Watt / Ampere
• Erfassungsbereich 64° x 51°