[发明专利]使用微透镜阵列产生照明光束

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；以及包括多个微透镜的微透镜阵列(micro‑lensarray，MLA)。MLA被定位成接收从发射器阵列发射的光。来自MLA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。

背景技术

微透镜阵列是可以与例如基于半导体的光发射器的光发射器结合使用以形成紧凑的成像设备的小透镜阵列。

发明内容

一方面，一种设备包括用于发射照明光束的照明设备。照明设备包括:包括多个光发射器的发射器阵列；以及包括多个微透镜的微透镜阵列(micro-lens array，MLA)。MLA被定位为接收从发射器阵列发射的光。来自MLA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。

实施例可以包括以下一个或多个特征。

光发射器包括一些垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emittinglaser，VCSEL)。

该设备包括基板。发射器阵列在基板的发射层中形成。该设备包括放置在基板上的光学层。MLA形成在光学层中。

光学层放置在基板的发射层上。

光学层包括外延半导体。

光学层包括聚合物膜。

发射层在基板的第一表面上。光学层放置在基板的与第一表面相对的第二表面上。

基板对于从发射器阵列发射的光至少是部分透明的。

光学层具有至少1.5的折射率。

每个光发射器发射单个光束。照明光束的发散度大于从光发射器发射的每个单个光束的发散度。

照明光束的发散度在大约20°和大约180°之间，例如在大约60°和大约70°之间。

照明光束在第一方向上的发散度不同于照明光束在第二方向上的发散度。例如，照明光束在第一方向上的发散度在大约50°和大约60°之间，照明光束在第二方向上的发散度在大约60°和大约70°之间。

每个微透镜至少部分地与光发射器(例如多个相应的光发射器)中的相应的一个重叠。

至少一个微透镜被配置为将从相应的光发射器接收的光偏转。

MLA的每个区域被定位成接收来自光发射器的相应子集的光并输出相应的子光束。从MLA的第一区域输出的第一子光束与从MLA的第二区域输出的第二子光束具有不同的偏转角。

定位MLA的第一和第二区域使得第一子光束与第二子光束在第一和第二子光束的半峰全宽(full width at half maximum，FWHM)点处重叠。

照明设备包括移动计算设备的照明设备。

照明设备包括LIDAR设备。

该设备包括车辆，并且照明设备包括用于车辆的LIDAR设备。

LIDAR设备包括三维映射系统的组件。

一方面，一种制造照明设备的方法包括在基板的发射层中形成发射器阵列。发射器阵列包括多个光发射器。该方法包括在基板上形成光学层，包括在光学层中形成包括多个微透镜的MLA。形成MLA包括形成MLA以使得MLA的第一区域相对于发射器阵列偏移第一偏移量，并且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。

实施例可以包括以下一个或多个特征。