[發明專利]基于垂直腔面發射激光器(VCSEL)陣列的圖案投影儀

在審

• 申請號: 201980091904.0
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN113490880A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 汪洋;李丹勇
• 申請（專利權）人: 瑞識科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G02B27/42
• 分類號: G02B27/42
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

1.一種圖案投影儀，其特征在于，包括：

在VCSEL芯片上形成的多個垂直腔面發射激光器(VCSEL)結構，所述多個VCSEL結構配置成預定規則圖案；

電連接選定數量而非全部的所述VCSEL結構的第一金屬結構；

電連接未與所述第一金屬結構電連接的所述VCSEL結構中的至少某些VCSEL結構的第二金屬結構，其中所述第一金屬結構和所述第二金屬結構彼此電絕緣；

透鏡系統，所述透鏡系統處理從所述VCSEL芯片的至少某些所述VCSEL結構發射的激光束；以及

衍射光學元件(DOE)，所述DOE接收所述透鏡系統處理的所述激光束，生成衍射光束并將所述衍射光束投影到目標表面。

2.根據權利要求1所述的圖案投影儀，其特征在于，進一步包括用于驅動所述第一金屬結構電連接的所述VSCEL結構的第一控制電路和用于驅動所述第二金屬結構電連接的所述VCSEL結構的第二控制電路。

3.根據權利要求2所述的圖案投影儀，其特征在于，所述第一金屬結構連接的所述VCSEL結構形成第一不規則圖案。

4.根據權利要求3所述的圖案投影儀，其特征在于，所述第二金屬結構連接的所述VCSEL結構形成第二不規則圖案。

5.根據權利要求3所述的圖案投影儀，其特征在于，所述第一金屬結構連接的所述VCSEL結構和所述第二金屬結構連接的所述VCSEL結構形成第二不規則圖案。

6.根據權利要求1所述的圖案投影儀，其特征在于，未電連接所述第一金屬結構或所述第二金屬結構的VCSEL結構電連接第三金屬結構，所述第一、第二和第三金屬結構彼此電絕緣。

7.根據權利要求6所述的圖案投影儀，其特征在于，進一步包括用于驅動所述第一金屬結構電連接的所述VSCEL結構的第一控制電路、用于驅動所述第二金屬結構電連接的所述VCSEL結構的第二控制電路，以及用于驅動第三金屬結構電連接的所述VCSEL結構的第三控制電路。

8.根據權利要求1所述的圖案投影儀，其特征在于，進一步包括光學組件，在封裝過程中，在將所述光學組件固定到所述VCSEL結構上之前，將所述第一金屬結構和所述第二金屬結構沉積到所述光學組件上。

9.根據權利要求1所述的圖案投影儀，其特征在于，進一步包括基板，在封裝過程中，在將所述VCSEL結構裝配到所述基板上之前，將所述第一金屬結構和所述第二金屬結構沉積到所述基板上。

10.根據權利要求1所述的圖案投影儀，其特征在于，所述第一金屬結構連接的所述VCSEL結構與所述第二金屬結構連接的所述VCSEL結構交錯。

11.一種圖案投影儀，其特征在于，包括：

在VCSEL芯片上形成的多個垂直腔面發射激光器(VCSEL)結構，所述多個VCSEL結構配置成預定規則圖案；

電連接選定數量而非全部的所述VCSEL結構以形成第一圖案的第一金屬層，所述第一圖案是不規則圖案；

電連接未與所述第一金屬層電連接的所述VCSEL結構中的至少某些VCSEL結構以形成第二圖案的第二金屬層，其中所述第一金屬層和所述第二金屬層彼此電絕緣；

透鏡系統，所述透鏡系統處理從所述第一圖案和所述第二圖案的至少一個的VCSEL結構發射的激光束；以及

衍射光學元件(DOE)，所述DOE衍射從所述透鏡系統接收的處理后的所述激光束。

12.根據權利要求11所述的圖案投影儀，其特征在于，進一步包括多個控制電路，所述多個控制電路分別驅動所述第一圖案和所述第二圖案的VSCEL結構。