TriLumina的技術基于其獲得專利保護的倒裝芯片背發(fā)射VCSEL

TriLumina創(chuàng)立于2011年，該公司希望能夠通過創(chuàng)新的照明解決方案實現(xiàn)3D傳感的廣泛應用。該公司通過將VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器）和多種功能集成在一顆單芯片上，以提高LiDAR（激光雷達）和3D傳感系統(tǒng)的可靠性，并降低系統(tǒng)成本和尺寸。據(jù)麥姆斯咨詢報道，早在2013年，這家總部位于美國新墨西哥州中部城市Albuquerque（阿爾伯克基）的公司便獲得了第一筆主要機構投資，隨后在過去幾年又進行了多輪融資。該公司最近一筆900萬美元融資完成于2017年5月，主要投資方包括Kickstart Seed Fund、Stage 1 Ventures、Cottonwood Technology Fund（此前，Caterpillar Ventures卡特彼勒曾宣布通過 Cottonwood Technology Funds 對 TriLumina進行投資）、DENSO Ventures（電裝風投）以及Sun Mountain Capital。至今融資總額已達2620萬美元，使其能夠專注于技術的開發(fā)和團隊的組建。

TriLumina強大的VCSEL芯片能夠發(fā)射紅外脈沖激光，實現(xiàn)數(shù)米至數(shù)百米距離的物體探測

TriLumina專利保護的VCSEL照明模組結構該模組針對尺寸、可靠性和成本進行了優(yōu)化，使用TriLumina獲得專利的VCSEL激光器陣列產生不可見的紅外脈沖光。通過使用集成的微透鏡，它可以獲得小于15度的遠場發(fā)散角。類似地，使用集成的微透鏡和/或使用外部光學元件，可以實現(xiàn)無數(shù)種視場角（FOV）配置。每個單獨VCSEL元件的光束在遠場中非相干地組合，可以產生強大的組合光束，且?guī)缀鯖]有散斑噪聲。其VCSEL照明模組集成的微透鏡可保持較低的光束發(fā)散度，而無需昂貴而笨重的外部光學元件。每個VCSEL元件都可以被視為一個點光源，整個VCSEL陣列則可以作為擴大的光源以增強人眼安全性。TriLumina首席執(zhí)行官Brian Wong先生在過去18年里，一直先后擔任其他三家公司的首席執(zhí)行官，于2016年末加入TriLumina任首席執(zhí)行官。他介紹了促使他加入TriLumina并選擇采用VCSEL照明解決方案的原因。“我看了多家開發(fā)ADAS（先進駕駛輔助系統(tǒng)）和自動駕駛技術的公司，TriLumina非常吸引我。18年前曾和我一起合作開發(fā)VCSEL的一些人也在TriLumina工作，我認為我們可以使用VCSEL來開發(fā)用于ADAS和LiDAR的先進照明器。”TriLumina的技術基于其獲得專利保護的倒裝芯片背發(fā)射VCSEL，能夠發(fā)射人眼不可見的紅外（通常在940nm波長）激光脈沖。這款小型半導體芯片集成了數(shù)百個VCSEL、電子光束轉向器件和晶圓級微透鏡，使其能夠瞄準、聚焦并形成結構化的照明圖案。當然，它還能滿足汽車應用的溫度要求。

VCSEL、LED、EEL光束對比對于VCSEL和LED之間的比較，Brian解釋稱VCSEL是一種激光器，相比LED它的光譜窄得多，發(fā)散度也小得多。雖然紅外LED已成功應用于接近和深度感測，但VCSEL更精確，特別是在傳感應用中。這意味著可以濾除“除了VCSEL發(fā)射光以外的所有波長的光”，以獲得更高的靈敏度。

TriLumina的大功率緊湊型VCSEL照明模組，還可以用于車內人員監(jiān)測這就是為什么VCSEL深度傳感相比LED更具優(yōu)勢?！斑@種替代轉變的一個明顯例子便是在手機領域，”Wong說：“近期，全球最大的智能手機廠商之一已經(jīng)轉向使用VCSEL陣列進行人臉識別（指蘋果iPhone X中3D攝像頭模組所使用的紅外點陣投影器）。未來一到兩年之內，VCSEL還將用于采用深度傳感的AR和VR應用中的正面攝像頭模組。對于汽車車廂內乘員和駕駛員監(jiān)測，類似的替代應用也正在進行之中?，F(xiàn)在，VCSEL在經(jīng)濟性上已經(jīng)足夠滿足這些應用?！?/p>

iPhone X紅外點陣投影器中的VCSEL圖片來源：《蘋果iPhone X紅外點陣投影器》對于LiDAR技術來說，其最主要的問題之一仍然是其高昂的成本，阻礙了該技術的廣泛普及。TriLumina和眾多其它廠商一樣，一直努力在保持或提高LiDAR系統(tǒng)性能的同時大幅降低其成本。Wong認為“其痛點在于需要在一個小型、低成本的高可靠封裝中，將許多個激光器（與機械轉向機構整合獲得一定的視場）與光學器件高精度對準?！盩riLumina相信這些問題可以通過將所有照明功能整合到一顆芯片中，構建沒有移動部件的固態(tài)LiDAR系統(tǒng)而獲得解決。該公司今年開始推出原型產品，并計劃在今年底前完成對車規(guī)標準的內部認證。