[发明专利]具有倾斜发射器图案的垂直腔面发射激光器阵列

说明书

一种VCSEL阵列可以包括半导体基板和在基板上的符合发射器图案的多个发射器。发射器图案可以与基板的边缘以非零角度取向，并且可以包括被布置成形成发射器图案的两个或更多个单元。两个或更多个单元中的每个单元可以包括相同数量的发射器，并且两个或更多个单元可以被布置成实现与两个或更多个单元中的两个相邻单元相关联的未对准的测量，以满足未对准阈值。

相关申请

本申请要求2020年6月19日提交的美国临时专利申请第63/041,427号的优先权，其标题为“VERTICAL-CAVITY SURFACE-EMITTING LASER DESIGN FOR DOT PROJECTION”，其内容通过引用全部结合于此。

技术领域

本公开总体上涉及垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列和具有倾斜发射器图案的VCSEL。

背景技术

结构光系统可以包括发射器阵列(例如，垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列)、透镜和衍射光学元件(DOE)。在操作中，由发射器阵列的发射器发射的光被透镜准直，并且准直光束(每个对应于相应的发射器)被引导到DOE。DOE分配准直光束，以便创建点投影(例如，准直光束的投影)。更具体地说，DOE衍射给定的光束，使得给定光束的衍射级(diffractedorder)由DOE以不同的角度透射。衍射的角度范围出现在相对于DOE表面的一个角度范围内，称为视场(FOV)。例如，FOV可以是60度的FOV、90度的FOV等。这些不同方向的衍射级在FOV形成点投影(例如，包括数万个点)。

发明内容

在一些实施方式中，VCSEL阵列包括：半导体基板；在基板上的符合发射器图案的多个发射器，其中发射器图案与基板的边缘以非零角度取向，其中发射器图案包括被布置成形成发射器图案的两个或更多个单元，其中两个或更多个单元中的每个单元包括相同数量的发射器，并且其中两个或更多个单元被布置成实现与两个或更多个单元中的两个相邻单元相关联的未对准的测量，以满足未对准阈值。

在一些实施方式中，结构光系统包括：VCSEL阵列，该阵列包括:符合发射器图案的多个发射器，其中发射器图案与DOE的直线轴以非零角度取向，其中发射器图案包括被布置成形成发射器图案的两个或更多个单元，其中两个或更多个单元中的每个单元包括相同数量的发射器，并且其中所述两个或更多个单元被布置成实现与所述两个或更多个单元中的两个相邻单元相关联的单元未对准的测量，以满足单元未对准阈值；以及DOE，被配置为从由所述VCSEL阵列的多个发射器发射的光来产生点投影，其中所述点投影包括多个拼片。

在一些实施方式中，结构化光系统包括VCSEL阵列，该VCSEL阵列包括符合发射器图案的多个发射器，其中发射器图案相对于DOE的直线轴以非零角度取向，其中发射器图案包括被布置成形成发射器图案的一个或多个单元；以及所述DOE，被配置为从由所述VCSEL阵列的多个发射器发射的光来产生点投影，其中所述点投影包括多个拼片，并且其中所述多个拼片被布置为使得拼片未对准的测量满足拼片未对准阈值。

附图说明

图1A-1B是本文所述的示例实现的示意图。

图2是与结构光设备的常规VCSEL阵列相关联的示例性点投影图，其中常规VCSEL阵列的发射器图案没有倾斜角。

图3是与结构光设备的传统VCSEL阵列相关联的示例性点投影图，其中传统VCSEL阵列的发射器图案具有倾斜角。

图4A-4D图是与设计发射器图案相关的示例实现的示意图，该发射器图案具有用于本文所述的示例性VCSEL阵列的倾斜角。

图5是与本文所述的示例性VCSEL阵列相关联的示例性点投影的示意图，该阵列具有带倾斜角的发射器图案。

图6是与本文所述的示例性VCSEL阵列相关联的另一示例性点投影的示意图，该阵列具有带倾斜角的发射器图案。

具体实施方式