降低激光扫描仪成本的新技术

admin

电装开发出了在硅底板上一体形成微小棱镜和透镜等光学元件阵列的技术，并在“MEMS2007”上作了发表（发表序号：M9）。该技术可以利用DRIE（DeepReactiveIonEtching，深反应离子刻蚀）工艺，形成数百μm见方的微小光学元件阵列。该公司虽然没有公布技术的具体用途，但是因为具有控制激光方向的功能，估计可用于车载领域的障碍物检测。
　　该技术能够利用现有工艺，把底板上的硅部分氧化成玻璃（二氧化硅），将玻璃用作光学元件。因为硅转化成二氧化硅后体积会膨胀到原来的2.22倍，所以事先需要利用DRIE工艺在硅元件上刻出沟槽（参照图片）。在热氧化工序中，从沟槽开始，整体被逐步氧化成玻璃。这时，沟槽会因为膨胀被填满，能形成棱镜和透镜等光学元件。沟槽原来的位置不会产生光折射等不良光学影响。为了降低光学元件表面的粗糙度，在热氧化工序前需要进行1150℃的高温氢气退火。
　　此次的技术能够在硅底板上形成并排着的一体化的棱镜阵列和透镜阵列，透镜阵列附近的激光光源阵列在后期工序中安装。为了在安装中省去校对激光光源光轴的步骤，事先要在硅底板上形成正确安装激光光源所需的定位装置。今后，还有可能向硅底板上移植利用GaN底板等其他工艺制造的激光光源。

　　此次的元件能够通过控制激光阵列的相位，像相位阵列天线一样控制激光的照射方向，能在某一角度范围对照射方向进行扫描。将其与激光传感器组合，可以应用于障碍物的检测。目前，在车载领域，利用激光和毫米波的障碍物检测传感器已经达到了实用水平，不过大都尺寸较大且价格昂贵。如果此次的技术达到实用水平，激光扫描元件便有望实现大幅的小型化和低成本化。配备汽车使用时，可以设置在车体保险杠以外的多个部位。