[发明专利]基于垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列的图案投影仪

权利要求书

1.一种图案投影仪，其特征在于，包括：

在VCSEL芯片上形成的多个垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构，所述多个VCSEL结构配置成预定规则图案；

电连接选定数量而非全部的所述VCSEL结构的第一金属结构；

电连接未与所述第一金属结构电连接的所述VCSEL结构中的至少某些VCSEL结构的第二金属结构，其中所述第一金属结构和所述第二金属结构彼此电绝缘；

透镜系统，所述透镜系统处理从所述VCSEL芯片的至少某些所述VCSEL结构发射的激光束；以及

衍射光学元件(DOE)，所述DOE接收所述透镜系统处理的所述激光束，生成衍射光束并将所述衍射光束投影到目标表面。

2.根据权利要求1所述的图案投影仪，其特征在于，进一步包括用于驱动所述第一金属结构电连接的所述VSCEL结构的第一控制电路和用于驱动所述第二金属结构电连接的所述VCSEL结构的第二控制电路。

3.根据权利要求2所述的图案投影仪，其特征在于，所述第一金属结构连接的所述VCSEL结构形成第一不规则图案。

4.根据权利要求3所述的图案投影仪，其特征在于，所述第二金属结构连接的所述VCSEL结构形成第二不规则图案。

5.根据权利要求3所述的图案投影仪，其特征在于，所述第一金属结构连接的所述VCSEL结构和所述第二金属结构连接的所述VCSEL结构形成第二不规则图案。

6.根据权利要求1所述的图案投影仪，其特征在于，未电连接所述第一金属结构或所述第二金属结构的VCSEL结构电连接第三金属结构，所述第一、第二和第三金属结构彼此电绝缘。

7.根据权利要求6所述的图案投影仪，其特征在于，进一步包括用于驱动所述第一金属结构电连接的所述VSCEL结构的第一控制电路、用于驱动所述第二金属结构电连接的所述VCSEL结构的第二控制电路，以及用于驱动第三金属结构电连接的所述VCSEL结构的第三控制电路。

8.根据权利要求1所述的图案投影仪，其特征在于，进一步包括光学组件，在封装过程中，在将所述光学组件固定到所述VCSEL结构上之前，将所述第一金属结构和所述第二金属结构沉积到所述光学组件上。

9.根据权利要求1所述的图案投影仪，其特征在于，进一步包括基板，在封装过程中，在将所述VCSEL结构装配到所述基板上之前，将所述第一金属结构和所述第二金属结构沉积到所述基板上。

10.根据权利要求1所述的图案投影仪，其特征在于，所述第一金属结构连接的所述VCSEL结构与所述第二金属结构连接的所述VCSEL结构交错。

11.一种图案投影仪，其特征在于，包括：

在VCSEL芯片上形成的多个垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构，所述多个VCSEL结构配置成预定规则图案；

电连接选定数量而非全部的所述VCSEL结构以形成第一图案的第一金属层，所述第一图案是不规则图案；

电连接未与所述第一金属层电连接的所述VCSEL结构中的至少某些VCSEL结构以形成第二图案的第二金属层，其中所述第一金属层和所述第二金属层彼此电绝缘；

透镜系统，所述透镜系统处理从所述第一图案和所述第二图案的至少一个的VCSEL结构发射的激光束；以及

衍射光学元件(DOE)，所述DOE衍射从所述透镜系统接收的处理后的所述激光束。

12.根据权利要求11所述的图案投影仪，其特征在于，进一步包括多个控制电路，所述多个控制电路分别驱动所述第一图案和所述第二图案的VSCEL结构。