特開 2023-57023 ドット照明モジュールとフラッド照明モジュールを組み合わせた共有光学アセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023057023

(43)【公開日】2023-04-20

(54)【発明の名称】ドット照明モジュールとフラッド照明モジュールを組み合わせた共有光学アセンブリ

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/481 20060101AFI20230413BHJP

   H01S 5/0225 20210101ALI20230413BHJP

   H01S 5/42 20060101ALI20230413BHJP

   G02B 5/18 20060101ALI20230413BHJP

【ＦＩ】

G01S7/481 A

H01S5/0225

H01S5/42

G02B5/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022129880

(22)【出願日】2022-08-17

(31)【優先権主張番号】17/450,368

(32)【優先日】2021-10-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】519146787

【氏名又は名称】ツー－シックス デラウェア インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＩＩ－ＶＩ Ｄｅｌａｗａｒｅ，Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001302

【氏名又は名称】弁理士法人北青山インターナショナル

(72)【発明者】

【氏名】ジェイソン，オダニエル

(72)【発明者】

【氏名】ペイ－ソン，カイ

(72)【発明者】

【氏名】フランチェスコ，シャトーン

【テーマコード（参考）】

2H249

5F173

5J084

【Ｆターム（参考）】

2H249AA02

2H249AA12

2H249AA50

2H249AA55

5F173MA10

5F173MC01

5F173MC15

5F173ME22

5F173ME32

5F173ME44

5F173MF03

5F173MF40

5J084AA05

5J084BA04

5J084BA07

5J084BB01

(57)【要約】      （修正有）

【解決手段】フラッド及びドット照明モジュールを組み合わせた共有光学アセンブリが開示されている。共有光学アセンブリは、フラッドビームを提供するための第１の高出力ＶＣＳＥＬ素子と、ドットビームを提供するための第２の高出力ＶＣＳＥＬ素子とを含み、第１及び第２のＶＣＳＥＬ素子の両方が同じ光学系を共有し、スペース節約のために同じモジュールに組み込まれる。
【効果】フラッドモジュールとドットモジュールは同じ光学系を共有するため、大幅なコストとスペースの節約が実現される。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドットビームを生成するための第１のＶＣＳＥＬアレイと、
フラッドビームを生成するための、前記第１のＶＣＳＥＬアレイに隣接する第２のＶＣＳＥＬアレイと、
前記第１及び第２のＶＣＳＥＬアレイからの発光を受信するために、前記第１及び第２のＶＣＳＥＬアレイによって共有されるディフューザ光学系と、
を含む、ＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項2】

前記第１のＶＣＳＥＬアレイは、前記共有ディフューザ光学系から第１の距離に配置され、前記第２のＶＣＳＥＬアレイは、前記第１の距離とは異なる、前記共有ディフューザ光学系から第２の距離に配置される、請求項１に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項3】

前記第１の距離は約２．３ｍｍであり、前記第２の距離は約２ｍｍである、請求項２に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項4】

前記第２のＶＣＳＥＬアレイの下の基板は、前記第１のＶＣＳＥＬアレイの下の基板よりも３００ｕｍ厚い、請求項３に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項5】

前記第２のＶＣＳＥＬアレイが３００ｕｍの厚さのＣｕＷスペーサに取り付けられている、請求項４に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項6】

前記第１のＶＣＳＥＬアレイのピッチが、前記共有ディフューザ光学系のピッチの整数倍である、請求項１に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項7】

前記第１のＶＣＳＥＬアレイの前記ピッチが、前記共有ディフューザ光学系の前記ピッチの１倍であるか、前記第１のＶＣＳＥＬアレイの前記ピッチが、前記共有ディフューザ光学系の前記ピッチの２倍であるか、または、前記第１のＶＣＳＥＬアレイの前記ピッチが、前記共有ディフューザ光学系の前記ピッチの３倍である、請求項６に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項8】

前記第１のＶＣＳＥＬアレイのピッチが、前記共有ディフューザ光学系のピッチの整数分の１である、請求項１に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項9】

前記第１のＶＣＳＥＬアレイの前記ピッチが、前記共有ディフューザ光学系の前記ピッチの１／２であるか、または、前記第１のＶＣＳＥＬアレイの前記ピッチが前記共有ディフューザ光学系の前記ピッチの１／３である、請求項７に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項10】

Ｘ及びＹデルタが、前記第２のＶＣＳＥＬアレイの各エミッタと、前記共有ディフューザ光学系の最も近いレンズレット中心との間に存在する、請求項８に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項11】

前記Ｘ及びＹデルタの両方が最大＋／－１６．５ミクロンである、請求項１３に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項12】

前記第１及び第２のＶＣＳＥＬアレイからの前記発光が同じ波長を有し、前記第１及び第２のＶＣＳＥＬアレイからの前記発光は９４０ｎｍの波長を有するか、または、前記第１及び第２のＶＣＳＥＬアレイからの前記発光は８５０ｎｍの波長を有する、請求項１に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項13】

前記第１のＶＣＳＥＬアレイからの前記発光の波長が、前記第２のＶＣＳＥＬアレイからの前記発光の波長とは異なる、請求項１に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項14】

第１の発光を生成するための第１のＶＣＳＥＬアレイと、
第２の発光を生成するための、前記第１のＶＣＳＥＬアレイに隣接する第２のＶＣＳＥＬアレイと、
前記第１及び第２の発光を受信するために前記第１及び第２のＶＣＳＥＬアレイによって共有されるディフューザ光学系と、
を含み、
前記第１のＶＣＳＥＬアレイは、前記共有ディフューザ光学系で回折効果が生じるように構成されており、前記第２のＶＣＳＥＬアレイは、前記共有ディフューザ光学系で回折効果が生じることがないように構成されている、
ＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項15】

前記第１及び第２の発光の波長が同じであり、前記第１及び第２の発光の前記波長は９４０ｎｍであるか、または、前記第１及び第２の発光の前記波長は８５０ｎｍである、請求項１９に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項16】

前記第１の発光の前記波長が前記第２の発光の前記波長とは異なる、請求項１９に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項17】

前記第１のＶＣＳＥＬアレイは、前記共有ディフューザ光学系から第１の距離に配置され、前記第２のＶＣＳＥＬアレイは、前記第１の距離とは異なる、前記共有ディフューザ光学系から第２の距離に配置される、請求項１９に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項18】

前記第１の距離が約２．３ｍｍであり、前記第２の距離が約２ｍｍである、請求項２４に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項19】

前記第１のＶＣＳＥＬアレイのピッチが前記共有ディフューザ光学系のピッチの整数倍である、請求項１９に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【請求項20】

前記第１のＶＣＳＥＬアレイの前記ピッチが、前記共有ディフューザ光学系の前記ピッチの１倍である、請求項２６に記載のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

フラッド照明器は、例えば、モバイルデバイス及び他のアプリケーションなどの様々な製品に組み込まれ、３Ｄ感知機能、ロボット工学における３Ｄマッピング、顔検出などを提供する。例えば、図１を参照すると、フラッド照明器を含む、例えばモバイルデバイス内に組み込まれた光学アセンブリ１００は、垂直共振器面発光レーザー（ｖｅｒｔｉｃａｌ－ｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｓｅｒ、ＶＣＳＥＬ）１０２を使用して、フラッドビーム１０４を光学系１０６に提供し、これにより、出力１０８から対象物または関心のある人（図示せず）への赤外線（ＩＲ）光の均一な照明フィールドが生成される。図２は、図１に示されるような既知の光学アセンブリを使用して生成されたフラッドビームの例を示す。

【0002】

ドットプロジェクタも、フラッド照明器と組み合わせて使用されることがある。ドットプロジェクタは、第２のＶＣＳＥＬ１０３を使用して、光学系１０７へのドットビーム１０５を生成し、次に、出力１０８から多数のＩＲ光のドットを生成して、領域及び深さ決定のために関心のある照明された対象の３次元マップを作成する。赤外線カメラ（図示せず）は、変調されたＩＲフラッドライトから、及び使用される場合は、関心のある照明された対象から反射されたドットパターンからも、深度シグネチャの画像をキャプチャする。次に、キャプチャされたデータの処理は、例えば、顔認識などの所望の目的に使用できる。従来のフラッド照明器に関連する１つの欠点は、その範囲が約１．５ｍに制限されていることである。この比較的短い範囲が、このテクノロジーを使用できるアプリケーションの種類を大幅に制限する。

【0003】

本開示の主題は、上記の１つまたは複数の問題を克服するか、またはその影響を少なくとも低減することを目的としている。

【発明の概要】

【0004】

フラッド及びドット照明モジュールを組み合わせた共有光学アセンブリが開示されている。共有光学アセンブリは、フラッドビームを提供するための第１の高出力ＶＣＳＥＬ素子と、ドットビームを提供するための第２の高出力ＶＣＳＥＬ素子とを含み、第１及び第２のＶＣＳＥＬ素子の両方が同じ光学系を共有する。ドットビームは、フラッドビームと同じレベルの光出力を使用して生成されるが、ドットビームはドットに凝縮される。その結果、戻り信号は、フラッドビームのみで達成されるよりも長い距離で検出するのに十分な高さである。トレードオフは、ドットが配置されている場所の情報しか赤外線カメラに反射されないため、受信した情報の解像度が低くなることである。システム全体では、ドット機能とフラッド機能の両方に同じ赤外線カメラを使用するが、フラッドビームを使用した高解像度の短距離検出と、ドットビームを使用した低解像度の長距離検出を実現する。本発明の使用により、有効範囲は約１．５ｍから約６ｍに増加する。さらに、フラッドモジュールとドットモジュールは同じ光学系を共有するため、大幅なコストとスペースの節約が実現される。

【0005】

前述の概要は、本開示の各潜在的な実施形態または全ての態様を要約することを意図するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】当技術分野で知られているような、別個のドット及びフラッド照明モジュールを備えた光学アセンブリを示す。

【図2】当技術分野で知られているような、標準的なランダム化ディフューザを使用して生成されたフラッドビームを示す。

【図3】本発明の例示的な実施形態による、ドット及びフラッド照明モジュールと共有光学系とを組み合わせた共有光学アセンブリを示す。

【図4A】本発明の例示的な実施形態に従って生成されたドットプロジェクタパターンを示す。

【図4B】本発明の例示的な実施形態に従って生成されたフラッドビームを示す。

【図5】本発明の例示的な実施形態による、作動距離に基づいて予想されるスペース節約を示す。

【図6】本発明の例示的な実施形態による、共有光学系の構成を示す。

【図7】本発明の例示的な実施形態による、ドットＶＣＳＥＬレイアウトを示す。

【図8】本発明の例示的な実施形態による、フラッドＶＣＳＥＬレイアウトを示す。

【図9】本発明の例示的な実施形態による、（図８の）個々のフラッドＶＣＳＥＬエミッタと（図６の）最も近いディフューザレンズレット中心との間の、Ｘ軸及びＹ軸の差の分布を示す。

【図10】本発明の例示的な実施形態を使用して生成されたドットフィールドを示す。

【図11】本発明の例示的な実施形態を使用して生成されたフラッドフィールドを示す。

【発明を実施するための形態】

【0007】

図３を参照すると、高出力ＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ３００は、ドット照明モジュールとフラッド照明モジュールを組み合わせたものを含む。組み合わされたモジュールは、フラッドビーム３０５を提供するように構成された第１のＶＣＳＥＬ素子３０３と、ドットビーム３０４を提供するように構成された第２のＶＣＳＥＬ素子３０２とを含む。２つのＶＣＳＥＬ素子３０２、３０３は、基板３０１に取り付けられ、アセンブリ３００は、基板３０１に隣接して配置された共有光学系３０６を含む。アセンブリ３００は、例えば、モバイルデバイスの顔認識ユニットなどのシステム全体の構成要素として使用されることを意図している。

【0008】

ドットビームＶＣＳＥＬ素子３０２は、定義された構成で、共有光学系３０６に対して定義された距離（作動距離（「ＷＤ」）と呼ばれる）で基板３０１に取り付けられる。フラッドビームＶＣＳＥＬ素子３０３はまた、定義された構成で、共有光学系３０６に対して定義された距離で基板３０１に取り付けられ、ここで、定義された距離は、作動距離からオフセットされている。ドットビーム及びフラッドビームは、共有光学系３０６によって画像化されて、出力３０７を生成する。

【0009】

例示的な実施形態に関連して以下でより詳細に説明するように、共有光学系３０６は、互いに比較的近接した２つの別個のＶＣＳＥＬ３０３、３０２の発光を使用することによってドットフィールド及びフラッド照明フィールドの両方を生成する周期的ディフューザ光学素子を含む。組み合わされたビームは、フラッドビームを使用した高解像度の短距離検出と、ドットビームを使用した低解像度の長距離検出をもたらす。ドットビームはＶＣＳＥＬ発光を強度の増大した小さなスポットに集中させるため、システム全体の範囲が広がる。ドットビームのみが物体から検出器に反射して戻るため、より広い範囲では解像度がいくらか低下する。システム全体の有効範囲は、フラッドビームのみを使用した場合の約１．５ｍから、ドットビームを使用した場合の約６ｍに拡大される。

【0010】

本発明の用途の一例では、ＩＲセンサーは、フラッドビームから深度情報を抽出し、次にドットビームから深度情報を切り替えて抽出し、２つのモードの深度情報を組み合わせることができる。ドットモードは、例えば、家具を視覚化するために部屋の寸法をスキャンするときに使用できる。フラッドは、例えば、顔のマッピングやオブジェクトのクローズアップをマッピングするときに使用できる。さらに、ドットＶＣＳＥＬとフラッドＶＣＳＥＬは共通の光学系を共有しているため、両方が同じモジュールに組み込まれ、光学系が共有されていないモジュールよりもサイズを大幅に節約できる。

【0011】

引き続き全般的に図３を参照すると、ドットフィールドＶＣＳＥＬ３０２は、共有光学系３０６から所定の作動距離で動作するように構成され、共有光学系３０６での回折効果がドットフィールドを生成するようにエミッタ間に定義されたピッチを有する。フラッドフィールドＶＣＳＥＬ３０３と共有光学系３０６との間の距離は、そのような回折効果を回避するために、この作動距離からオフセットされている。例えば、ドットフィールドＶＣＳＥＬ３０２と比較して、より厚いＶＣＳＥＬ基板３０３または取り付け基板３０１からの追加の高さを使用して、必要なオフセット距離を生成することができる。オフセット距離は、高コントラストの回折効果を有するのを回避し、これは、ドットイメージャには望ましいものの、フラッドイメージャには望ましくない。

【0012】

引き続き全般的に図３を参照すると、小さな光源からの周期的ディフューザアレイの自己画像化による回折効果により、個々のエミッタは、ディフューザの出力プロファイルのエンベロープ内で再画像化される。エミッタは、全ての単一エミッタアレイ画像が互いに整列するように適切なピッチにされる。この現象は理論的にはＬａｕ効果に似ており、照明された第１の格子の代わりにレーザーのアレイが使用される。例えば、Ｓｕｄｏｌ，Ｒ．（１９８１），Ｌａｕ Ｅｆｆｅｃｔ：Ａｎ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｉｎ Ｐａｒｔｉａｌｌｙ Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｌｉｇｈｔ［Ｔｈｅｓｉｓ］，Ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋを参照されたい。この理論は、高コントラストの画像が距離Ｚ＝ｎｐ^２／２λで達成できるということを提供し、ここで、ｎは正の整数、ｐはディフューザアレイのピッチ、λは光の波長である。

【0013】

この高コントラスト現象は特定の距離でのみ発生するため、ＶＣＳＥＬレーザーアレイと周期的ディフューザアレイの間のオフセットまたは焦点ずれにより、コントラストが低下する可能性がある。第２のＶＣＳＥＬエミッタ（つまり、フラッドＶＣＳＥＬ３０３）レイアウトが、レーザーと最も近いディフューザフリーフォームレンズレット光学中心との間のＸとＹの差が、単一のディフューザフリーフォームレンズレット面の領域全体にいくらか均等に分散されるように設計されている場合、回折効果はほとんど取り去られる。

【0014】

これは、簡単な構成で実行できる。例えば、３５ｕｍピッチの正方形のディフューザアレイは、ｎ＝４とλ＝９４０ｎｍに対して２６０６ｕｍの距離で高いコントラストを有することができる。正方形ピッチ３５＊（１＋１／２０）で２０ｘ２０エミッタレイアウトの２４００ｕｍで動作するＶＣＳＥＬは、非常に均一なＸとＹの差の分布を提供できる。均一なＸ及びＹの差の分布は、特定の回転角度を持つ様々なピッチのＶＣＳＥＬの長方形、正方形、または六角形のアレイや、特別に設計された疑似ランダムＶＣＳＥＬアレイなどを含む、様々な方法で実現できる。９４０ｎｍの波長は、３Ｄセンシング用途に一般的に使用される波長であるため、この例ではドット及びフラッドＶＣＳＥＬエミッタの両方に使用されるが、本発明は特定のエミッタ波長または特定の用途に限定されないことに留意されたい。例えば、別の一般的に使用されるＶＣＳＥＬ波長である８５０ｎｍの波長を有するＶＣＳＥＬエミッタを使用することができる。より長いまたはより短い波長も使用することができる。さらに、ドット及びフラッドＶＣＳＥＬエミッタの波長は同じである必要はない。例えば、ドットエミッタの波長は９４０ｎｍであり得、一方、フラッドエミッタの波長は８５０ｎｍであり得るか、またはその逆であり得る。エミッタに２つの異なる波長を使用するには、両方のアレイから同じ波長を放射する場合よりも、レシーバ側に幅の広いフィルタが必要である。あるいは、エミッタの波長が異なる場合は、レシーバ側で複数の通過帯域を持つフィルタを使用することもできる。

【0015】

図４Ａは、共有光学系３０６と適切に一致し、適切な作動距離にある、ドットＶＣＳＥＬ３０２の投影パターンの画像を示している。

【0016】

図４Ｂは、共有光学系３０６と不一致であるか、１５０ｕｍのオフセットであるか、または焦点ずれである、フラッドＶＣＳＥＬ３０３の投影パターンの画像を示している。

【0017】

ここで図５を参照すると、本発明で達成可能なＶＣＳＥＬ照明器アセンブリのサイズの縮小のいくつかの例が示されている。図５の左側にあるのは、従来技術のＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ１００であり、右側は、本発明の例示的な実施形態による、ＶＣＳＥＬ照明器アセンブリ３００（図３に記載されている）である。図示の例では、表（中央の行）を参照すると、作動距離が２．３ｍｍの場合、アセンブリ３００の共有光学系のビーム幅は２．７ｍｍであるが、個別の光学系を備えたアセンブリ１００のビーム幅は３．９ｍｍである。したがって、この例では、本発明の結果として達成された約２４％のサイズ縮小がある。

【0018】

１．７ｍｍのより小さい作動距離の場合、アセンブリ３００の共有光学系のビーム幅は２．４ｍｍであるが、個別の光学系を備えたアセンブリ１００のビーム幅は３．２ｍｍである。この例では、本発明の結果として達成された約１９％のサイズ縮小がある。最後に、２．８ｍｍのより大きい作動距離の場合、アセンブリ３００の共有光学系のビーム幅は３ｍｍであるが、個別の光学系を備えたアセンブリ１００のビーム幅は４．６ｍｍである。この例では、本発明の結果として達成された約２８％のサイズ縮小がある。したがって、作動距離が大きくなると、サイズ縮小の割合が大きくなる。

【0019】

ここで図６を参照すると、共有光学系３０６（図３）のディフューザは、入射光を所望の照明または拡散プロファイルに成形する同一の自由形状表面の周期的アレイを含む。この例示的な実施形態では、周期的ディフューザは、３３ミクロンのＸ及びＹピッチを有する正方形のレイアウト６０１を有する。各レンズレット６０２は同じであり、入射光を特定の照明フィールドに広げるように設計されている。この例では、作動距離（「ＷＤ」）、つまりドットフィールドＶＣＳＥＬ３０２と共有光学系３０６の間の距離は、２．３２ｍｍ（つまり、ｎｐ^２／２λ＝４＊３３^２／（２＊０．９４）＝２．３２ｍｍ）である。

【0020】

ここで図７を参照すると、本発明の例示的な実施形態による、ドットＶＣＳＥＬ３０２（図３）のアレイが示されている。ドットＶＣＳＥＬ３０２のアレイは、Ｘ及びＹピッチが３３ミクロン（５３２エミッタ／８ｕｍ酸化物アパーチャ）の正方形レイアウトの周期的アレイである。特に、ドットＶＣＳＥＬ３０２のアレイは、何らかの方法でディフューザ光学系と一致している必要がある。

【0021】

ドットＶＣＳＥＬ３０２のアレイのピッチは、光学ピッチの整数倍または整数分の１（つまり、３、２、１、１／２、１／３）である必要がある。１ｘが良好に機能することが分かった。あるいは、はるかに大きな光学系ピッチ及び整数分の１のＶＣＳＥＬピッチを使用することができるが、これにより、ドットフィールド内のドットの数が多くなり、各ドットのピーク強度が低下する。光学系ピッチと整数分の１が大きくなると、作動距離が長くなりすぎる可能性もある。また、ＶＣＳＥＬピッチの２倍と一緒により小さい光学系ピッチを使用することもできるが、この配置では光学系の製造上の問題が発生する可能性があることにも留意されたい。

【0022】

図８に目を向けると、本発明の例示的な実施形態による、フラッドＶＣＳＥＬ３０３（図３）アレイが示されている。フラッドＶＣＳＥＬ３０３アレイは、２４．５度で回転した４０ミクロン（３２７エミッタ／１０ｕｍ酸化物アパーチャ）のピッチを有する六角形レイアウトの周期的アレイである。特に、フラッドＶＣＳＥＬ３０３の場合、最も近いレンズレット６０２（図６）の中心に対するＶＣＳＥＬエミッタの差に比較的よく広がった分布をもたらす任意のレイアウトは、適切な性能をもたらす。この例示的な実施形態では、フラッドＶＣＳＥＬ３０３は、必要な焦点ずれを提供するために、３００ｕｍの厚さのＣｕＷスペーサに取り付けられた。この場合、１．７３８ｍｍ（つまり、３＊３３^２／（２＊０．９４））の作動距離は、別の高コントラスト距離にあるため、約２ｍｍの距離となるｎ＝３及びｎ＝４に対応する距離の約半分は、良好に機能することが分かった。

【0023】

ここで図９を参照すると、図８に関連して説明されるように、個々のフラッドＶＣＳＥＬ３０３エミッタと最も近いディフューザレンズレット６０２の中心との間のＸ及びＹの差の分布が示されている。散布プロットの各点は、単一のＶＣＳＥＬエミッタと最も近いディフューザレンズレットの中心との間のＸ及びＹデルタを表す。図６及び図８に示される例では、レンズレット６０２のサイズは３３ｕｍであるため、デルタの範囲は両方の大きさで＋／－１６．５ｕｍである。基本的に、ＶＣＳＥＬエミッタは周りに散布されているため、ディフューザレンズレットの周期性と一致することはない。この配置は、あらゆる残存回折効果を取り去るのに役立つ。

【0024】

ここで、図１０及び図１１を参照すると、ドットフィールド及びフラッドフィールドは、図６～９に関連して説明された構成で生成されたものとして、それぞれ示されている。本明細書に記載された原理及び特定の配置を使用して、約１．５ｍの範囲が、図１１のフラッドフィールドで達成され、図１０のドットフィールドで、約６ｍの範囲が達成された。

【0025】

好ましい実施形態及び他の実施形態の前述の説明は、出願人によって考案された本発明の概念の範囲または適用可能性を制限または制約することを意図するものではない。本開示の利点により、開示された主題の任意の実施形態または態様による上記の特徴は、開示された主題の他の任意の実施形態または態様において、単独で、または他の任意の説明された特徴と組み合わせて利用できることが理解されよう。

【0026】

本明細書に含まれる本発明の概念を開示することと引き換えに、本出願人は、添付の特許請求の範囲によって与えられる全ての特許権を要望する。したがって、添付の特許請求の範囲は、以下の特許請求の範囲またはその同等物の範囲内に入る全ての修正及び変更を含むことが意図されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【外国語明細書】