[发明专利]改进的照明设备

说明书

一种设备包括：用于发射照明光束的照明设备,该照明设备包括:包括多个光发射器的发射器阵列；以及包括多个区域的元结构或微棱镜阵列，微棱镜的元结构被定位成接收从发射器阵列发射的光，其中来自微棱镜的元结构的光形成照明光束。MLA的第一区域相对于发射器阵列偏移第一偏移量，MLA的第二区域相对于发射器阵列偏移不同于第一偏移量的第二偏移量。

相关应用的交叉引用

本PCT国际专利申请要求于2018年9月24日提交的美国临时专利申请序列号62/735，367的优先权和权益。本公开的内容通过引用整体结合于此。

背景技术

微结构或微棱镜可用于光学设备。

发明内容

本发明提供了如所附权利要求中所述的设备、方法和成像系统。

附图说明

图1A和1B是照明设备的示意图。

图2是光束的轮廓图和顶视图。

图3A和3B是光束的示意图。

图4是各种偏移下光束强度对偏转角的曲线图。

图5和图6是流程图。

图7是照明设备的示意图。

图8是流程图。

图9是车辆的示意图。

图10A和10B是移动计算设备的示意图。

图11是照明设备的示意图。

图12是照明设备的示意图。

具体实施方式

我们在此描述了紧凑的照明设备，其用于产生具有宽发散度和基本均匀的强度以及在其宽度上具有低功率变化的照明光束。照明设备包括光发射器(例如垂直腔面发射激光器(VCSEL))阵列，以及接收和偏转光发射器发射的光的微透镜阵列。微透镜阵列的区域相对于光发射器阵列具有不同的偏移，导致产生具有不同偏转角的多个子光束。多个子光束组合形成发散照明光束。

参考图1A，用于产生发散照明光束115的照明设备100包括发射层104，发射层104包括基于半导体的光发射器106，例如半导体激光器(诸如VCSEL或侧面发射半导体激光器)；或二极管，例如激光二极管或发光二极管(light emitting diode，LED)。每个光发射器106发射光105，例如光束(诸如可见光、红外光或紫外光)。发射层104可以形成在例如半导体晶片的一部分的基板108上，半导体晶片是诸如硅晶片、砷化镓(GaAs)晶片、砷化铝镓(AlGaAs)、磷化铟(InP)或其他类型的晶片。

包括透镜112或其他光学元件的光学层110放置在发射层104上。例如，光学层110可以是沉积或生长(例如外延生长)在发射层104上的薄膜(如图1所示)，或者可以是其中形成透镜112的基板108的一部分。光学层的薄膜性质使得照明设备100紧凑。光学层110由对光发射器106发射的光105至少部分透明的材料形成。例如，光学层110可以是透明聚合物，例如苯并环丁烯(BCB，也称为环戊烷)(陶氏化学)或HD8910(杜邦)；或者透明半导体，例如GaAs。