JP7256184B2 - 熱作動型カンチレバー式ビーム光学スキャナ - Google Patents
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Description
本願は、その内容が、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、2017年11月22日に出願された米国仮特許出願第62/590,073号の利益を主張する。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
光学走査デバイスであって、
基部と、
前記基部から延在するカンチレバー式ビームであって、前記カンチレバー式ビームは、前記基部に取り付けられる近位端と、遠位端とを含む、カンチレバー式ビームと、
少なくとも1つの光学導波管であって、前記少なくとも1つの光学導波管は、前記基部および前記カンチレバー式ビーム上に位置付けられ、前記近位端から前記遠位端までの前記カンチレバー式ビームに沿って、前記基部から延在する、少なくとも1つの光学導波管と、
前記カンチレバー式ビーム上に配置される複数のヒータと
を備える、光学走査デバイス。
(項目2)
前記複数のヒータは、前記近位端に近接して前記カンチレバー式ビーム上に配置される、項目1に記載の光学走査デバイス。
(項目3)
前記複数のヒータは、4つのヒータを備える、項目1に記載の光学走査デバイス。
(項目4)
前記複数のヒータは、前記カンチレバー式ビームを中心として離間される、項目1に記載の光学走査デバイス。
(項目5)
前記カンチレバー式ビームは、上部側と、底部側とを有する、項目1に記載の光学走査デバイス。
(項目6)
前記複数のヒータは、第1のヒータと、第2のヒータと、第3のヒータと、第4のヒータとを含み、前記第1のヒータおよび前記第2のヒータは、前記上部側上に配置され、前記第3のヒータおよび前記第4のヒータは、前記底部側上に配置される、項目5に記載の光学走査デバイス。
(項目7)
前記基部および前記カンチレバー式ビームは、炭化ケイ素を含む、項目1に記載の光学走査デバイス。
(項目8)
前記カンチレバー式ビームは、シリコン、炭化ケイ素、またはダイヤモンドを含む、項目1に記載の光学走査デバイス。
(項目9)
前記ヒータは、白金またはシリコンを含む、項目1に記載の光学走査デバイス。
(項目10)
前記基部上に位置付けられる少なくとも1つのレーザダイオードをさらに備え、前記少なくとも1つのレーザダイオードは、前記少なくとも1つの光学導波管に光学的に結合される、項目1に記載の光学走査デバイス。
(項目11)
前記基部にわたって前記複数のヒータまで独立して延在する複数の電気トレースをさらに備える、項目1に記載の光学走査デバイス。
(項目12)
前記基部と機械的に係合される光ファイバをさらに備え、前記光ファイバは、前記少なくとも1つの光学導波管に光学的に結合される、項目1に記載の光学走査デバイス。
(項目13)
前記少なくとも1つの光学導波管は、10ミクロン以下の断面幅と、10ミクロン以下の断面高さとを有する、項目1に記載の光学走査デバイス。
(項目14)
前記基部から延在し、前記カンチレバー式ビームの第1の側に隣接する第1のサイドアームをさらに備える、項目1に記載の光学走査デバイス。
(項目15)
前記基部から延在し、前記カンチレバー式ビームの第2の側に隣接する第2のサイドアームをさらに備える、項目14に記載の光学走査デバイス。
(項目16)
前記カンチレバー式ビーム上に配置される第1の容量感知金属被覆と、
前記第1のサイドアーム上に配置される第2の容量感知金属被覆と
をさらに備える、項目14に記載の光学走査デバイス。
(項目17)
前記カンチレバー式ビームは、近位端断面寸法と、遠位端断面寸法とを有し、前記近位端断面寸法は、前記遠位端断面寸法を超える、項目1に記載の光学走査デバイス。
(項目18)
拡張現実眼鏡であって、
光学走査デバイスであって、
基部と、
前記基部から延在するカンチレバー式ビームであって、前記カンチレバー式ビームは、前記基部に取り付けられる近位端と、遠位端とを含む、カンチレバー式ビームと、
少なくとも1つの光学導波管であって、前記少なくとも1つの光学導波管は、前記基部および前記カンチレバー式ビーム上に位置付けられ、前記近位端から前記遠位端までの前記カンチレバー式ビームに沿って、前記基部から延在する、少なくとも1つの光学導波管と、
前記カンチレバー式ビーム上に配置される複数のヒータと
を備える、光学走査デバイスと、
前記光学走査デバイスに光学的に結合される透明接眼レンズであって、前記透明接眼レンズは、前記光学走査デバイスから受け取られた光を前記透明接眼レンズに関連して定義された眼位置に結合するように構成される、透明接眼レンズと
を備える、拡張現実眼鏡。
(項目19)
光学走査システムであって、
基部と、
前記基部から延在するカンチレバー式ビームであって、前記カンチレバー式ビームは、前記基部に取り付けられる近位端と、遠位端とを含む、カンチレバー式ビームと、
少なくとも1つの光学導波管であって、前記少なくとも1つの光学導波管は、前記基部および前記カンチレバー式ビーム上に位置付けられ、前記近位端から前記遠位端までの前記カンチレバー式ビームに沿って、前記基部から延在する、少なくとも1つの光学導波管と、
前記カンチレバー式ビーム上に配置される第1の容量感知電極と、
前記カンチレバー式ビームに隣接して配置される第2の容量感知電極と
を備える、光学走査システム。
(項目20)
前記第1の容量感知電極および前記第2の容量感知電極に結合される容量感知回路と、
タイミング信号生成器と、
位相検出回路であって、前記位相検出回路は、前記タイミング信号生成器および前記容量感知回路に結合され、タイミング信号を前記タイミング信号生成器から受信し、可変静電容量変調信号を前記容量感知回路から受信し、位相偏移制御信号を位相偏移制御信号出力において出力するように構成される、位相検出回路と、
位相偏移回路であって、前記位相偏移回路は、前記タイミング信号生成器に結合されるタイミング信号入力と、前記位相偏移制御信号出力に結合される位相制御入力と、位相調節信号出力とを有し、前記位相偏移回路は、前記タイミング信号を前記位相偏移制御信号に従う量だけ位相偏移させ、位相較正タイミング信号を生じるように構成される、位相偏移回路と、
前記位相偏移回路に結合される多相加熱電力信号生成器であって、前記多相加熱電力信号生成器は、前記カンチレバー式ビーム上に配置される複数のヒータに結合される複数の加熱信号出力を含み、前記多相加熱電力信号生成器は、前記位相較正タイミング信号を前記位相偏移回路から受信し、前記複数の加熱信号出力において、前記位相較正タイミング信号に基づいてタイミング調整される複数の加熱電力信号を出力するように構成される、多相加熱電力信号生成器と
をさらに備える、項目19に記載の光学走査システム。
Claims (20)
- 光学走査デバイスであって、
基部と、
前記基部から延在するカンチレバー式ビームであって、前記カンチレバー式ビームは、前記基部に取り付けられる近位端と、遠位端とを含む、カンチレバー式ビームと、
少なくとも1つの光学導波管であって、前記少なくとも1つの光学導波管は、前記基部および前記カンチレバー式ビーム上に位置付けられ、前記近位端から前記遠位端までの前記カンチレバー式ビームに沿って、前記基部から延在する、少なくとも1つの光学導波管と、
前記カンチレバー式ビーム上に配置される複数のヒータと
を備える、光学走査デバイス。 - 前記複数のヒータは、前記近位端に近接して前記カンチレバー式ビーム上に配置される、請求項1に記載の光学走査デバイス。
- 前記複数のヒータは、4つのヒータを備える、請求項1に記載の光学走査デバイス。
- 前記複数のヒータは、前記カンチレバー式ビームを中心として離間される、請求項1に記載の光学走査デバイス。
- 前記カンチレバー式ビームは、上部側と、底部側とを有する、請求項1に記載の光学走査デバイス。
- 前記複数のヒータは、第1のヒータと、第2のヒータと、第3のヒータと、第4のヒータとを含み、前記第1のヒータおよび前記第2のヒータは、前記上部側上に配置され、前記第3のヒータおよび前記第4のヒータは、前記底部側上に配置される、請求項5に記載の光学走査デバイス。
- 前記基部および前記カンチレバー式ビームは、炭化ケイ素を含む、請求項1に記載の光学走査デバイス。
- 前記カンチレバー式ビームは、シリコン、炭化ケイ素、またはダイヤモンドを含む、請求項1に記載の光学走査デバイス。
- 前記複数のヒータは、白金またはシリコンを含む、請求項1に記載の光学走査デバイス。
- 前記基部上に位置付けられる少なくとも1つのレーザダイオードをさらに備え、前記少なくとも1つのレーザダイオードは、前記少なくとも1つの光学導波管に光学的に結合される、請求項1に記載の光学走査デバイス。
- 前記基部にわたって前記複数のヒータまで独立して延在する複数の電気トレースをさらに備える、請求項1に記載の光学走査デバイス。
- 前記基部と機械的に係合される光ファイバをさらに備え、前記光ファイバは、前記少なくとも1つの光学導波管に光学的に結合される、請求項1に記載の光学走査デバイス。
- 前記少なくとも1つの光学導波管は、10ミクロン以下の断面幅と、10ミクロン以下の断面高さとを有する、請求項1に記載の光学走査デバイス。
- 前記基部から延在し、前記カンチレバー式ビームの第1の側に隣接する第1のサイドアームをさらに備える、請求項1に記載の光学走査デバイス。
- 前記基部から延在し、前記カンチレバー式ビームの第2の側に隣接する第2のサイドアームをさらに備える、請求項14に記載の光学走査デバイス。
- 前記カンチレバー式ビーム上に配置される第1の容量感知金属被覆と、
前記第1のサイドアーム上に配置される第2の容量感知金属被覆と
をさらに備える、請求項14に記載の光学走査デバイス。 - 前記カンチレバー式ビームは、近位端断面寸法と、遠位端断面寸法とを有し、前記近位端断面寸法は、前記遠位端断面寸法を超える、請求項1に記載の光学走査デバイス。
- 拡張現実眼鏡であって、
光学走査デバイスであって、
基部と、
前記基部から延在するカンチレバー式ビームであって、前記カンチレバー式ビームは、前記基部に取り付けられる近位端と、遠位端とを含む、カンチレバー式ビームと、
少なくとも1つの光学導波管であって、前記少なくとも1つの光学導波管は、前記基部および前記カンチレバー式ビーム上に位置付けられ、前記近位端から前記遠位端までの前記カンチレバー式ビームに沿って、前記基部から延在する、少なくとも1つの光学導波管と、
前記カンチレバー式ビーム上に配置される複数のヒータと
を備える、光学走査デバイスと、
前記光学走査デバイスに光学的に結合される透明接眼レンズであって、前記透明接眼レンズは、前記光学走査デバイスから受け取られた光を前記透明接眼レンズに関連して定義された眼位置に結合するように構成される、透明接眼レンズと
を備える、拡張現実眼鏡。 - 光学走査システムであって、
基部と、
前記基部から延在するカンチレバー式ビームであって、前記カンチレバー式ビームは、前記基部に取り付けられる近位端と、遠位端とを含む、カンチレバー式ビームと、
少なくとも1つの光学導波管であって、前記少なくとも1つの光学導波管は、前記基部および前記カンチレバー式ビーム上に位置付けられ、前記近位端から前記遠位端までの前記カンチレバー式ビームに沿って、前記基部から延在する、少なくとも1つの光学導波管と、
前記カンチレバー式ビーム上に配置される第1の容量感知電極と、
前記カンチレバー式ビームに隣接して配置される第2の容量感知電極と、
前記カンチレバー式ビーム上に配置される複数のヒータであって、前記複数のヒータの加熱は、前記カンチレバー式ビームおよび前記カンチレバー式ビームを通して伝達している光の偏向を生じさせる、複数のヒータと
を備える、光学走査システム。 - 前記第1の容量感知電極および前記第2の容量感知電極に結合される容量感知回路と、
タイミング信号生成器と、
位相検出回路であって、前記位相検出回路は、前記タイミング信号生成器および前記容量感知回路に結合され、タイミング信号を前記タイミング信号生成器から受信し、可変静電容量変調信号を前記容量感知回路から受信し、位相偏移制御信号を位相偏移制御信号出力において出力するように構成される、位相検出回路と、
位相偏移回路であって、前記位相偏移回路は、前記タイミング信号生成器に結合されるタイミング信号入力と、前記位相偏移制御信号出力に結合される位相制御入力と、位相調節信号出力とを有し、前記位相偏移回路は、前記タイミング信号を前記位相偏移制御信号に従う量だけ位相偏移させ、位相較正タイミング信号を生じるように構成される、位相偏移回路と、
前記位相偏移回路に結合される多相加熱電力信号生成器であって、前記多相加熱電力信号生成器は、前記カンチレバー式ビーム上に配置される前記複数のヒータに結合される複数の加熱信号出力を含み、前記多相加熱電力信号生成器は、前記位相較正タイミング信号を前記位相偏移回路から受信し、前記複数の加熱信号出力において、前記位相較正タイミング信号に基づいてタイミング調整される複数の加熱電力信号を出力するように構成される、多相加熱電力信号生成器と
をさらに備える、請求項19に記載の光学走査システム。
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