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右が新開発の赤外線半導体レーザー
右が新開発の赤外線半導体レーザー
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 シャープは2014年3月12日、目に対する安全対策部品を一体化した赤外線半導体レーザーを発表した(ニュースリリース)。ゲーム機のジェスチャー入力やセキュリティー機器の物体検知などに使用される3次元センサーの光源として用いることを想定している。同年4月18日にサンプル出荷を開始し、同年7月から量産する予定だ。サンプル価格は税別で1個5000円。

 赤外線を用いる3次元センサーは、光源から赤外線を発して、その反射光をセンサーで検知することで物体の位置や距離などを測る。赤外線の光源としてはLEDと半導体レーザーが主流である。半導体レーザーはLEDに比べて低消費電力で応答性能にも優れる反面、光源のサイズが小さく指向性が強いのでエネルギー密度が高い。レーザー光をそのままの状態で裸眼で見ると、網膜を損傷するなどの危険を伴う。安全性を確保しつつ強い光を出すには、光源を大きくする拡散板を置くなどの対策が不可欠となる。従来の半導体レーザーではこうした安全対策を別途講じなければならず、機器設計が複雑になることや光源部のサイズ・コスト増加も課題とされていた。こうした理由で半導体レーザーが敬遠され、現状ではLEDの方が多く使われているという。

 そこでシャープは、安全対策部品として光源部の先端にキャップ型の樹脂製素子を設けた。素子の中には光を散乱させる「フィラー」と呼ぶ微小な物質が混じっている。このフィラーが入ってきたレーザー光を拡散し、目に入っても網膜を傷つけない直径2mm程度まで光源サイズを拡大する仕組みだ。安全対策部品と一体化した赤外線半導体レーザーは業界でも初という。素子の上部はレンズ形状になっており、30度の放射角で赤外線を照射する。

 レーザーの最高出力は700mWで電力変換効率は36%。動作電圧は1.8V、電流のしきい値は270mA、ピーク発振波長は830nmである。安全対策の必要がなくLEDと同等の使い勝手であることを強みとし、従来の半導体レーザーやLEDからの置き換えを狙うという。