[发明专利]包括VCSEL阵列的激光器布置结构有效

专利信息
申请号: 201880056701.3 申请日: 2018-08-30
公开(公告)号: CN111066214B 公开(公告)日: 2022-01-04
发明(设计)人: S·格罗嫩博恩;H·J·门希 申请(专利权)人: 通快光电器件有限公司
主分类号: H01S5/183 分类号: H01S5/183;H01S5/42
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 周家新
地址: 德国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 包括 vcsel 阵列 激光器 布置 结构
【说明书】:

发明描述一种激光器布置结构(100),其包括至少一个VCSEL阵列,VCSEL阵列包括布置在共同的半导体基体(101)上的两个、三个、四个或多个VCSEL(130),其中,激光器布置结构(100)还包括至少一个光学结构(140)和扩散器结构(145),其中,光学结构(140)被布置为能够减小通过每个VCSEL(130)发射到扩散器结构(145)的分配给相应的VCSEL(130)的区段(147)的激光(10)的发散角,其中,扩散器结构(145)布置为能够将从光学结构(140)接收的激光变换成变换后激光(150),从而能够在所限定的视场中的参考面中提供连续照明图案(20),其中,扩散器结构(145)布置为与在不具有扩散器结构(145)的情况下能提供的未变换的照明图案相比,能够增大照明图案(20)的尺寸。本发明还描述一种包括这种激光器布置结构的照明装置、包括这种照明装置的飞行时间相机(200)以及制造该激光器布置结构(100)的方法。

技术领域

本发明涉及一种包括VCSEL阵列的激光器布置结构、一种包括这种激光器布置结构的照明装置、一种包括这种照明装置的飞行时间相机以及一种制造该激光器布置结构的方法。

背景技术

包括VCSEL阵列的激光器布置结构可以用于红外照明装置。使用短脉冲,VCSEL阵列例如用于飞行时间应用中。这样的应用包括例如便携式装置的近距离手势识别和3D空间识别。针对这样的应用,讨论面积约为1mm2的输出功率在1-10W范围内的VCSEL阵列。通过应用限定特定的照明场或视场(例如,观察例如70°×50°的飞行时间相机)。

US 2016/0164261 A1公开了用于通过多区域照明装置对视场的不同区域选择性地照明的方法、装置和系统。多区域照明器可以包括多个垂直腔面发射激光器(VCSEL:vertical cavity surface emitting laser)以及与单个或成组的VCSEL的孔径对正的多个微光学装置,所述多个微光学装置被配置为能够被单独激活,以向图像传感器的视场的不同区域提供可调节的照明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种包括VCSEL阵列的激光器布置结构,所述激光器布置结构具有在可通过所述激光器布置结构照明的视场中的参考面中的改善的照明图案。

根据第一方面,提供一种包括至少一个VCSEL阵列的激光器布置结构。VCSEL阵列包括布置在共同的半导体基体上的两个、三个、四个或更多个VCSEL。激光布置结构还包括至少一个光学结构和扩散器结构。光学结构被布置为能够减小通过每个VCSEL发射到扩散器结构的分配给相应的VCSEL的区段的激光的发散角。扩散器结构被布置为将从光学结构接收的激光变换为变换后激光,从而可以在所限定的视场中的参考面中提供连续的照明图案。扩散器结构还被布置为与在不具有扩散器结构的情况下可提供的未变换的照明图案相比,能够增大照明图案的尺寸。VCSEL阵列、光学结构和扩散器结构可以被布置为(尤其是VCSEL阵列、光学结构和扩散器结构之间的距离以及光学结构之前和之后的发散角)使得扩散器结构的分配给不同VCSEL的区段不重叠,以能够借助于扩散器结构在视场中定制照明图案。这并不排除由于VCSEL的发射呈具有平滑边界的圆锥形式而使分布的外部部分可能存在一些重叠。

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