[发明专利]晶片级光学器件和分区带晶片

说明书

诸如垂直腔面发射激光器(VCSEL)的多个光源被配置成将不可见光发射通过发射孔。光学器件形成在多个光源的发射孔上。光学器件可以为多个光源中的光源发射的不可见光提供不同的倾斜角或发散角。

技术领域

本公开大体上涉及光学器件，尤其涉及诸如垂直腔面发射激光器(VCSEL)的光源。

背景信息

存在其中诸如VCSEL的光源被用作光源的各种应用。例如，VCSEL用于光纤通信情况和激光打印机。在一个特定的情况中，为了对对象成像的目的，可以利用光源来照射对象。

附图简述

参考以下附图描述了本发明的非限制性和非穷尽性实施例，其中除非另有说明，否则相同的附图标记在各个视图中指代相同的部件。

图1A-1B示出了根据本公开的各方面的示例头戴式显示器(HMD)，其包括沿视窗(eyebox)方向发射红外光的光源阵列，例如VCSEL。

图2示出了根据本公开的各方面的系统，该系统包括照亮视窗区域的VCSEL阵列的侧视图。

图3A示出了根据本公开的各方面的包括多个VCSEL的示例结构。

图3B示出了根据本公开的各方面的包括透明衬底的透镜，该透明衬底具有示例5×5VCSEL阵列。

图4A-4E示出了根据本公开的各方面的在同一晶片(wafer)上的VCSEL上放置具有不同倾斜角和/或不同光束发散角的晶片级光学器件(wafer level optics，“WLO”)的示例晶片级制造方法。

图5A-5B示出了根据本公开的各方面的在同一晶片上的VCSEL上放置具有不同倾斜角和/或不同光束发散角的WLO的示例晶片级制造方法。

图6是示出根据本公开的各方面的示例近眼显示器中用于眼睛跟踪的示例照明器的简化图。

图7是示出根据本公开的各方面的示例近眼显示器中用于眼睛跟踪的示例照明器的简化图。

图8A-8F示出了根据本公开的各方面的示例光束发散架构。

图9A-9B示出了根据本公开的各方面的具有晶片级光学器件的示例晶片。

详细描述

在整个这个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的提及意指结合实施例所描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”在整个这个说明书的各种地方中的出现不一定都指同一实施例。此外，特定特征、结构、或特性可以以任何适当的方式在一个或更多个实施例中组合。

图1A示出了根据本公开的实施例的示例头戴式显示器(HMD)100，其包括沿视窗方向发射红外光的光源阵列，例如VCSEL。HMD 100包括耦合到臂111A和111B的框架114。透镜121A和121B安装在框架114上。透镜121可以是与HMD特定佩戴者匹配的处方透镜或非处方透镜。图示的HMD 100被配置成佩戴在HMD用户的头部上或围绕头部佩戴。

在图1A中，每个透镜121包括波导160，用于将显示器130产生的图像光引导到视窗区域，以供HMD 100的佩戴者观看。显示器130可以包括LCD、有机发光二极管(OLED)显示器、微型LED显示器、量子点显示器、微型投影仪或硅上液晶(LCOS)显示器，用于将图像光导向HMD 100的佩戴者。