JP2023500599A - 光信号ルーティングデバイスおよびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2019年10月29日に出願された米国特許出願第16/667,833号に対する優先権を主張し、その特許出願全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示されるいくつかの例示的な光学システムは、1つ以上の光路において1つ以上の光信号(例えば、信号チャネル)をルーティングするために使用することができる。一例のシステムは、基板上に配設された導波路を含んで、光信号を基板上で入力位置から出力位置にルーティングするための基板上の光路を画定する。様々な例において、光路は、他の考慮事項の中でもとりわけ、基板上のスペース制限(例えば、他の部品が基板上に装着され得る)、入力および出力位置、ならびに導波路および光信号の光学特性(例えば、導波路の内部光信号のTIRに必要な臨界入射角)などの様々な設計および物理的考慮事項を考慮するように構成され得る。
図1Aは、例示的な実施形態による光学システム100を例示する。図示されるように、システム100は、重なり合う配置で複数の基板184、186を含む。システム100は、説明の便宜のために、2つの重なり合う基板184および186のみを含むように図示されていることに留意されたい。しかしながら、代替の実施形態では、システム100は、より少ないまたはより多い基板を代替的に含むことができる。
図5は、例示的な実施形態による方法500のフローチャートである。方法700は、例えば、システム100、290、300、400および/またはデバイス200とともに使用され得る方法の実施形態を提示する。方法500は、ブロック502~508のうちの1つ以上によって例示されるように、1つ以上の動作、機能、またはアクションを含み得る。ブロックは連続した順序で例示されているが、これらのブロックは、場合によっては、並行して、および/または本明細書で記載されたものとは異なる順序で実行され得る。また、様々なブロックは、所望の実装に基づいて、より少ないブロックに組み合わされ、さらなるブロックに分割され、および/または除去され得る。加えて、方法500ならびに本明細書で開示される他のプロセスおよび方法について、フローチャートは、本実施形態のうちの1つの可能な実装の機能および操作を示す。これに関して、各ブロックは、モジュール、セグメント、製造または操作プロセスの一部、またはプログラムコードの一部を表すことができ、それにはプロセス内の特定の論理機能またはステップを実装するためのプロセッサによって実行可能な1つ以上の命令が含まれる。プログラムコードは、例えば、ディスクまたはハードドライブを含むストレージデバイスのような任意のタイプのコンピュータ可読媒体に記憶され得る。コンピュータ可読媒体は、例えば、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、およびランダムアクセスメモリ(RAM)のような、データを短期間にわたって記憶するコンピュータ可読媒体などの非一時的なコンピュータ可読媒体を含み得る。コンピュータ可読媒体は、例えば、リードオンリーメモリ(ROM)、光ディスクまたは磁気ディスク、コンパクトディスクリードオンリーメモリ(CD-ROM)のような補助ストレージまたは永続長期ストレージなどの非一時的なコンピュータ可読媒体も含み得る。コンピュータ可読媒体は、任意の他の揮発性または不揮発性ストレージシステムとすることもできる。コンピュータ可読媒体は、例えば、コンピュータ可読ストレージ媒体、または有形のストレージデバイスであると考えられ得る。加えて、方法500および本明細書で開示される他のプロセスおよび方法について、図5の各ブロックは、プロセス内の特定の論理機能を実行するように配線された回路を表すことができる。
上記の詳細な説明は、添付の図を参照して、開示されたシステム、デバイス、および方法の様々な特徴および機能を説明している。本明細書では様々な態様および実施形態が開示されているが、他の態様および実施形態も明らかであろう。本明細書で開示された様々な態様および実施形態は、例示のみを目的とするものであり、限定することを意図するものではなく、真の範囲は以下の特許請求の範囲によって示される。
Claims (20)
- 光検出および測距(LIDAR)デバイスであって、
基板と、
前記基板に配設されている導波路であって、前記導波路の第1のセクションが、前記基板上で第1の方向に長さ方向に延在し、前記導波路の第2のセクションが、前記第1の方向とは異なる第2の方向に前記基板上で長さ方向に延在し、前記導波路の第3のセクションが、前記第2の方向とは異なる第3の方向に前記基板上で長さ方向に延在し、前記第2のセクションが、前記第1のセクションと前記第3のセクションとの間で長さ方向に延在している、導波路と、
光を放出するように構成されている光エミッタであって、前記導波路が、前記第1のセクションの内部で前記第2のセクションに向けて、前記第2のセクションの内部で前記第3のセクションに向けて、前記第3のセクションの内部で前記第2のセクションから遠ざけるように光を誘導するように構成されている、光エミッタと、を備えている、LIDARデバイス。 - 前記第1のセクションの前記第1の方向が、前記第3のセクションの前記第3の方向に平行である、請求項1に記載のLIDARデバイス。
- 前記導波路が、入力端と、前記入力端とは反対の出力端と、を有し、前記第1のセクションが、前記入力端と前記第2のセクションとの間に延在し、前記第3のセクションが、前記第2のセクションと前記出力端との間に延在し、前記導波路が、前記入力端から前記出力端に延在している第1の壁と、前記第1の壁とは反対の第2の壁と、を有し、前記導波路が前記光を前記入力端で受信し、前記光を前記出力端で前記導波路の外に送信するように構成されている、請求項1に記載のLIDARデバイス。
- 前記第1の壁が、前記導波路の前記第2のセクションにおいて平坦なエッジを含み、前記第2の壁が、前記導波路の前記第2のセクションにおいて湾曲したエッジを含む、請求項3に記載のLIDARデバイス。
- 前記平坦なエッジ上に配設されているミラーであって、前記ミラーが、前記平坦なエッジの外に送信されている前記光の少なくとも一部を導波路の中に戻し、前記第2の壁の前記湾曲したエッジに向けて反射するように構成されている、ミラー、をさらに備えている、請求項4に記載のLIDARデバイス。
- 前記第1の壁が、前記導波路の前記第1のセクションと前記第2のセクションとの間のエッジを含み、前記第1のセクションと前記第1の壁の前記エッジとの間の第1の角度が、前記第2の壁での前記第1のセクションと前記第2のセクションとの間の第2の角度とは異なる、請求項3に記載のLIDARデバイス。
- 前記第1の角度が、前記第2の角度よりも大きい、請求項6に記載のLIDARデバイス。
- 前記エッジが、平坦なエッジであり、前記第1の角度が、前記平坦なエッジの傾斜角であり、前記平坦なエッジの前記傾斜角が、前記光エミッタによって放出されている前記光の1つ以上の光学特性に関連付けられている、請求項6に記載のLIDARデバイス。
- 前記1つ以上の光学特性が、1つ以上の波長の前記光を含む、請求項8に記載のLIDAR。
- 前記1つ以上の光学的特性が、前記入力端での前記光の入射角を含む、請求項8に記載のLIDAR。
- 前記入射角が前記第1のセクションの前記第1の方向からオフセットされている、請求項10に記載のLIDAR。
- 前記導波路の前記第1のセクションが、前記入力端での前記第1のセクションの断面サイズが、前記入力端に対する所与の距離において前記第1のセクションの断面サイズよりも小さくなるように先細りされている、請求項3に記載のLIDARデバイス。
- 前記導波路の前記第3のセクションが、前記出力端での前記第3のセクションの断面サイズが、前記出力端に対する所与の距離において前記第3のセクションの断面サイズよりも小さくなるように先細りにされている、請求項3に記載のLIDARデバイス。
- 光検出および測距(LIDAR)デバイスであって、
光信号を放出するように構成された光エミッタであって、前記LIDARデバイスが、相対的空間配置において複数の光ビームを送信するように構成されている、光エミッタと、
前記光信号の第1の部分を受信し、第1の送信位置で前記第1の導波路の外に前記第1の部分を前記複数の光ビームのうちの第1の光ビームとして送信するように構成されている第1の導波路であって、前記第1の導波路の第1のセクションが、第1の方向に長さ方向に延在し、前記第1の導波路の第2のセクションが、前記第1の方向とは異なる第2の方向に長さ方向に延在し、前記第1の導波路の第3のセクションが、前記第2の方向とは異なる第3の方向に長さ方向に延在している、第1の導波路と、
前記光信号の第2の部分を受信し、第2の送信位置で前記第2の導波路の外に前記第2の部分を前記複数の光ビームのうちの第2の光ビームとして送信するように構成されている第2の導波路と、を備えている、LIDARデバイス。 - 前記第1の導波路が、前記第1のセクション内部で前記第2のセクションに向けて、前記第2のセクション内部で前記第3のセクションに向けて、前記第3のセクション内部で前記第1の送信位置に向けて、前記光信号の前記第1の部分を誘導するように構成されている、請求項14に記載のLIDARデバイス。
- 第2の光信号を放出するように構成されている第2の光エミッタと、
前記第2の光信号を誘導し、第3の送信位置で前記第3の導波路の外に前記第2の光信号を、前記複数の光ビームのうちの第3の光ビームとして送信するように構成されている第3の導波路と、をさらに備えている、請求項14に記載のLIDARデバイス。 - 前記第1の導波路の前記第1の送信位置が、前記第2の導波路の前記第2の送信位置に対して第1の距離にあり、前記第3の導波路の前記第3の送信位置が、前記第1の距離と異なる前記第1の送信位置に対して第2の距離にある、請求項16に記載のLIDARデバイス。
- 前記第1の距離が、前記第2の距離よりも長い、請求項17に記載のLIDARデバイス。
- 前記複数の光ビームのうちの前記光ビームが、前記LIDARデバイスから発散する発散光ビームであり、前記発散光ビームのうちの少なくとも2つが、前記LIDARデバイスから所与の距離で交差する、請求項14に記載のLIDARデバイス。
- 前記第1の導波路が、第1の壁および前記第2の壁とは反対の第2の壁を有し、前記第1の導波路が、前記第1の壁と前記第2の壁との間で前記光信号の前記第1の部分を誘導するように構成され、前記第1の壁が、回折格子を含む、請求項14に記載のLIDARデバイス。
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