공통 웨이퍼 레벨 집적 광학 디바이스를 갖는 VCSEL 어레이

• Main Authors: BLOEMEN PASCAL JEAN HENRI, GRONENBORN STEPHAN
• Format: Patent
• Language: Korean
• Published: 17.04.2020
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; DEVICES USING STIMULATED EMISSION; ELECTRICITY; OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICS; PHYSICS

본 발명은 공통 반도체 기판(101)상에 배열된 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 VCSEL들(130)을 포함하는 VCSEL 어레이(100)를 기술하고, VCSEL 어레이(100)는 웨이퍼 레벨상에 집적된 하나의 공통 광학 구조체(140)를 더 포함하고, 공통 광학 구조체(140)는 연속적인 조명 패턴(20)이 기준 평면에서 제공될 수 있도록 레이저 광(10)을 변환된 레이저 광(150)으로 변환하도록 배열되고, 공통 광학 구조체(140)는 공통 광학 구조체(140) 없이 제공될 수 있는 변환되지 않은 조명 패턴과 비교하여 조명 패턴(20)의 크기를 증가시키도록 구성되고, 공통 광학 구조체(140)는 또한, 각각의 VCSEL(130)가 조명 패턴(20)의 섹터(21)를 비추도록 구성되도록 배열되고, 각각의 섹터(21)는 조명 패턴(20)보다 작다. 본 발명은 또한, 이러한 VCSEL 어레이(100)를 포함하는 조명 디바이스, 이러한 조명 디바이스를 포함하는 비행 시간 카메라(time-of-flight camera)(200) 및 VCSEL 어레이(100)를 제조하는 방법을 기술한다. The invention describes a VCSEL array (100) comprising two, three, four or more VCSELs (130) arranged on a common semiconductor substrate (101), wherein the VCSEL array (100) further comprises one common optical structure (140) integrated on wafer level, wherein the common optical structure (140) is arranged to transform the laser light (10) to transformed laser light (150) such that a continuous illumination pattern (20) can be provided in the reference plane, wherein the common optical structure (140) is arranged to increase a size of the illumination pattern (20) in comparison to an untransformed illumination pattern which can be provided without the common optical structure (140), and wherein the common optical structure (140) is further arranged such that each VCSEL (130) is arranged to illuminate a sector (21) of the illumination pattern (20), wherein each sector (21) is smaller than the illumination pattern (20). The invention further describes a lighting device comprising such a VCSEL array (100), a time-of-flight camera (200) comprising such a lighting device and a method of manufacturing the VCSEL array (100).