KR20180048759A - 광을 변환하기 위한 조명 모듈들 - Google Patents

광을 변환하기 위한 조명 모듈들 Download PDF

Info

Publication number
KR20180048759A
KR20180048759A KR1020187008303A KR20187008303A KR20180048759A KR 20180048759 A KR20180048759 A KR 20180048759A KR 1020187008303 A KR1020187008303 A KR 1020187008303A KR 20187008303 A KR20187008303 A KR 20187008303A KR 20180048759 A KR20180048759 A KR 20180048759A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
illumination
assembly
mask
reflective
Prior art date
Application number
KR1020187008303A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102609838B1 (ko
Inventor
드미트리 바킨
모셰 도론
매트히아스 글루르
마커스 로시
Original Assignee
헵타곤 마이크로 옵틱스 피티이. 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 헵타곤 마이크로 옵틱스 피티이. 리미티드 filed Critical 헵타곤 마이크로 옵틱스 피티이. 리미티드
Publication of KR20180048759A publication Critical patent/KR20180048759A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102609838B1 publication Critical patent/KR102609838B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4814—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone
    • G01S7/4815—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone using multiple transmitters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • G02B19/0066—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED in the form of an LED array
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02255—Out-coupling of light using beam deflecting elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02257—Out-coupling of light using windows, e.g. specially adapted for back-reflecting light to a detector inside the housing
    • H01S5/02296—
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/42—Arrays of surface emitting lasers
    • H01S5/423—Arrays of surface emitting lasers having a vertical cavity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

본 개시 내용은, 수직공동 표면방출 레이저 또는 발광 다이오드와 같은 조명원이 비추는 영역을 증가시키도록 동작 가능한 조명 모듈들에 관한 것이다. 이러한 조명 모듈은 전기 접점들을 갖는 기판, 기판에 전기적으로 연결된 조명원, 조명원으로부터 생성된 광을 시준하도록 동작 가능한 시준 어셈블리, 영역에 걸쳐 광을 변환하도록 동작 가능한 변환 어셈블리, 및 마스크 어셈블리를 포함한다. 다양한 구현예들에서, 조명원은 영역이 약간 작을 수 있고, 이에 따라 조명 모듈의 비용을 감소시킬 수 있다. 일부 경우들에서, 조명 모듈의 일부 구현들은 3-차원 데이터의 취득을 위해 사용될 수 있는 반면, 다른 경우들에서는 조명 모듈의 일부 구현들이 투영된 광을 필요로 하는 다른 애플리케이션들에 사용될 수 있다.

Description

광을 변환하기 위한 조명 모듈들
본 개시 내용은 광학 어셈블리들(optical assemblies)을 포함하는 조명 모듈들(illumination modules)에 관한 것이다.
모바일 디바이스들(mobile devices)은 대응하는 조명원들(illumination sources)을 갖춘 광전자 모듈들(optoelectronic modules)을 종종 포함한다. 일반적으로, 그러한 광전자 모듈들의 비용을 줄이기 위해 상당한 압박이 있다. 그들의 비용은 조명원이 구현되는 영역과 종종 관련이 있다. 예를 들어, 수직공동 표면방출 레이저(vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL) 어레이가 특정 직경을 갖는 칩 상에 구현된다. VCSEL 어레이의 조명 영역을 증가시키거나, 더 정확히 말하면, VCSEL이 비추는 영역을 증가시키기 위해, VCSEL 칩 직경이 증가된다. 그러나 이러한 직경 증가의 비용은 엄청나게 비쌀 수 있다.
본 개시 내용은 조명원의 직경을 증가시키지 않으면서 조명원이 비추는 영역을 증가시키는 조명 모듈들을 설명한다. 일 양태에서, 예를 들어, 조명 모듈은 전기 접점들(electrical contacts)을 갖는 기판, 기판에 전기적으로 연결된 조명원을 포함한다. 조명원은 이 예에서 특정 범위의 파장들의 광을 생성하도록 동작 가능하며, 여기에서 광은 제1 조명 영역에 걸쳐 측 방향으로 연장되는 제1 세기 분포(intensity distribution)를 갖는다. 제1 조명 영역 및 제1 세기 분포는 제1 중심(centroid)을 정의(define)한다. 이 예는 제1 조명 영역의 제1 중심을 가로지르는 조명 축((illumination axis)을 더 포함한다. 조명 축은 실질적으로 제1 조명 영역에 직교한다. 이 구현 예는 조명원으로부터 생성된 광을 시준(collimate)하도록 동작 가능한 시준 어셈블리(collimation assembly)를 더 포함한다. 시준 어셈블리는 시준 광(collimated light)을 투과시킨다. 시준 광은 변환 어셈블리(translation assembly)에 입사된다. 변환 어셈블리는 시준 광을 변환하도록 동작 가능하다. 변환 어셈블리는 변환 광(translated light)을 투과시키며, 그 변환 광은 제2 조명 영역에 걸쳐 측 방향으로 연장되는 제2 세기 분포를 갖는다. 제2 조명 영역 및 제2 세기 분포는 제2 중심을 정의한다. 이 구현예는 마스크 어셈블리(mask assembly)를 더 포함한다. 마스크 어셈블리는 변환 광을 투과시키도록 동작 가능하다. 마스크 어셈블리는 제3 조명 영역에 걸쳐 측 방향으로 연장되는 제3 세기 분포를 갖는 마스크 광을 투과시킨다. 제3 조명 영역 및 제3 세기 분포는 제3 중심을 정의한다. 또한, 시준 어셈블리, 변환 어셈블리 및 마스크 어셈블리는 하우징(housing) 내에 장착되고 조명 축과 정렬된다. 이 구현예에서, 시준 어셈블리와 변환 어셈블리는 조명원과 마스크 어셈블리 사이에 광학적으로 배치되며, 제2 조명 영역은 제1 조명 영역보다 크다.
다른 양태에서, 예를 들어, 조명 모듈은 전기 접점들을 갖는 기판, 기판에 전기적으로 연결된 조명원를 포함한다. 조명원은 특정 범위의 파장들의 광을 생성하도록 동작 가능하다. 광은 제1 조명 영역에 걸쳐 측 방향으로 연장되는 제1 세기 분포를 갖는다. 제1 조명 영역 및 제1 세기 분포는 제1 중심을 정의한다. 조명 축은 제1 조명 영역의 제1 중심을 가로지르고, 이 구현예에서 이 조명 축은 제1 조명 영역에 실질적으로 직교한다. 조명 모듈은 조명원으로부터 생성된 광을 변환하도록 동작 가능한 변환 어셈블리를 더 포함하며, 변환 어셈블리는 변환 광을 투과시킨다. 조명 모듈은 변환 광을 시준하도록 동작 가능한 시준 어셈블리를 더 포함한다. 시준 어셈블리는 시준 광을 투과시키고, 시준 광은 제2 조명 영역에 걸쳐 측 방향으로 연장되는 제2 세기 분포를 갖는다. 제2 조명 영역 및 제2 세기 분포는 제2 중심을 정의한다. 이 구현예는 마스크 어셈블리를 더 포함한다. 마스크 어셈블리는 변환 광을 투과시키도록 동작 가능하고, 여기에서 마스크 어셈블리는 마스크 광을 투과시킨다. 마스크 광은 제3 조명 영역에 걸쳐 측 방향으로 연장되는 제3 세기 분포를 가지며; 제3 조명 영역 및 제3 세기 분포는 제3 중심을 정의한다. 이 구현예에서, 시준 어셈블리, 변환 어셈블리, 및 마스크 어셈블리는 하우징(housing) 내에 장착되고 조명 축과 정렬된다. 시준 어셈블리와 변환 어셈블리는 조명원과 마스크 어셈블리 사이에 광학적으로 배치된다. 또한, 제2 조명 영역은 제1 조명 영역보다 크다.
또 다른 양태에서, 예를 들어, 마스크 어셈블리는 마스크 기판(mask substrate)을 포함한다. 마스크 기판은 제1 표면 및 제2 표면을 갖는다. 마스크 기판은 특정 범위의 파장들의 광에서 실질적으로 투명하다. 마스크 어셈블리는 마스크 층(mask layer)을 더 포함하고, 마스크 층은 마스크 기판의 제1 표면과 접촉하는 마스크 표면을 갖는다. 마스크 표면은 복수의 제1 마스크 층(mask-layer) 영역들을 정의하며, 각각의 제1 마스크 층 영역은 특정 범위의 파장들에 대해 실질적으로 불투명하다. 또한, 마스크 표면은 복수의 제2 마스크 층 영역들을 정의하며, 각각의 제2 마스크 층 영역은 특정 범위의 파장에 대해 실질적으로 투명하다. 제1 마스크 층 영역들은 특정 범위의 파장들에 대해 실질적으로 반사성(reflective)이다. 이 구현예에서 조명 모듈은 반사 층(reflection layer)을 더 포함한다. 반사 층은 마스크 기판의 제2 표면과 접촉하는 제1 반사 표면, 및 제2 반사 표면을 갖는다. 제1 반사 표면은 복수의 제1 반사 층 영역들을 정의하며, 각각의 제1 반사 층 영역은 특정 범위의 파장들에 대해 실질적으로 불투명하다. 또한, 제1 반사 표면은 복수의 제2 반사 층 영역들을 정의하며, 각각의 제2 반사 층 영역은 특정 범위의 파장들에 대해 실질적으로 투명하다. 복수의 제1 반사 층 영역들을 정의하는 반사 표면은 특정 범위의 파장에 대해 실질적으로 반사성이다.
또 다른 양태에서, 예를 들어, 변환 어셈블리는 제1 변환 어셈블리 기판 표면 및 제2 변환 어셈블리 기판 표면을 갖는 변환 어셈블리 기판을 포함한다. 변환 어셈블리 기판은 조명원에 의해 생성된 특정 파장의 광에 대해 실질적으로 투명하다. 이 구현예에서 변환 어셈블리는 제2 변환 어셈블리 기판 표면 상에 장착된 복수의 제1 반사 요소들(reflective elements)을 더 포함하고, 복수의 제1 반사 요소들 내의 각각의 제1 반사 요소는 각각의 제1 반사 표면을 포함한다. 이 구현예는 복수의 제2 반사 요소들을 더 포함하며, 복수의 제2 반사 요소들 내의 각각의 제2 반사 요소는 각각의 제2 반사 표면을 포함한다. 조명원에 의해 생성된 특정 파장의 광은 복수의 제1 반사 요소들에 입사된다. 복수의 제1 반사 요소들에 입사된 광은 제1 반사 광(reflected light)을 생성하고, 제1 반사 광은 제2 반사 요소들로부터 반사하여 제2 반사 광을 생성시킨다.
이하의 설명에서, 실시될 수 있는 특정 실시예들이 예시로서 도시된, 본 문서의 일부를 형성하는 첨부한 도면들에 대한 참조가 이루어진다. 이러한 실시예들은 해당 기술분야의 통상의 기술자가 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명되며, 본 발명의 범위로부터 이탈하지 않으면서 다른 실시예들이 사용될 수 있고 구조적 변경들이 행해질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 사상 내에서 다양한 변형들이 이루어질 수 있다. 따라서, 다른 구현예들도 청구항들의 범위 내에 있다.
도 1a 내지 도1b는 조명원이 비추는 영역을 증가시키도록 동작 가능한 두 개의 예시적인 조명 모듈들을 도시한다.
도 2a 내지 도 2b는 마스크 광을 생성시키도록 동작 가능한 두 개의 예시적인 마스크 어셈블리들을 도시한다.
도 3은 변환 어셈블리의 예를 도시한다.
도 4은 변환 어셈블리의 다른 예를 도시한다.
도 5은 시준 어셈블리의 예를 도시한다.
도 1a 내지 도 1b는 조명원이 비추는 영역을 증가시키도록 동작 가능한 두 개의 예시적인 조명 모듈들을 도시한다. 도 1a는 조명 모듈(100A)을 도시한다. 조명 모듈(100A)은 기판(101)(예컨대, PCB) 및 조명원(102)(예를 들어, 발광 다이오드(light-emitting diode), 레이저, 수직공동 표면방출 레이저 및/또는 전술한 예시적인 광원들(light sources) 중 어느 하나의 어레이)을 포함한다. 조명원은 전기 접점들(103)(예를 들어, 와이어들(wires), 비아들(vias), 솔더 범프들(solder bumps))을 통해 기판(101)에 전기적으로 접촉될 수 있다. 조명원(102)은 특정 범위의 파장들의 광(104)(예를 들어, 적외선과 같이 인간에 의해 인지될 수 없는 광)을 방출할 수 있다. 또한, 조명원(102)은 비행 시간 응용들(time-of-flight applications)에서 구현된 세기 변조 광(intensity modulated light)과 같은 변조된 광을 방출하도록 동작할 수 있다. 특정 범위의 파장들의 광(104)은 제1 조명 영역(106)에 걸쳐서 제1 세기 분포(105)로 조명원(102)으로부터 방출된다. 제1 세기 분포(105) 및 제1 조명 영역(106)은 모두 제1 중심(107)을 정의할 수 있다. 조명 모듈(100A)은 조명 축(108)을 더 포함한다. 일 예에서, 조명원(102)은 이산 VCSEL들의 어레이(array of discrete VCSELS)로서 구현될 수 있다. 이 예에서 이산 VCSEL들은 각각의 이산 VCSEL이 유사한 세기로 특정 범위의 파장들의 광(104)을 방출하도록 구성될 수 있으며, 이산 VCSEL들의 어레이는 제1 조명 영역(106)에 걸쳐 고르게 분포될 수 있다. 따라서, 이러한 예에서, 제1 세기 분포(105)는 실질적으로 균일(homogenous)하다. 다른 예에서, 조명원(102)은 상기와 같이 구현될 수 있지만, 이산 VCSEL들의 어레이는 제1 조명 영역(106)에 걸쳐 고르게 분포되지 않을 수 있다. 따라서, 이러한 예에서, 제1 세기 분포(105)는 실질적으로 균일하지 않을 수 있다. 균일하거나 균일하지 않은 제1 세기 분포(105)에 대하여 다양한 장점들이 논의될 수 있지만, 본 개시자가 속하는 기술 분야의 당업자에게는 양자의 장점들이 명백하다. 또한, 조명원(102)은 개구(aperture)에 의해 특징지어질 수 있다. 일부 예들에서, 개구는 0.1 내지 0.3 일 수 있고, 다른 예들에서는 개구가 더 크거나 더 작을 수 있다. 다른 예로서, 예를 들어, 조명원(102)이 이산 광원들의 어레이로서 구현되는 경우, 각각의 이산 광원은 상술한 바와 같이 개구에 의해 특징지어질 수 있다. 또한, 각각의 이산 조명원은 상이하게(예를 들어, 상이한 개구 및/또는 방출 각도로) 구성될 수 있다.
조명 모듈(100A)은 시준 어셈블리(109)를 더 포함한다. 시준 어셈블리(109)는 하나 이상의 광학 요소(예를 들어, 굴절, 회절 광학 요소, 및/또는 전술한 것 중 어느 하나의 어레이 또는 조합)를 포함할 수 있다. 시준 어셈블리(109)는 시준 광(110)을 생성하도록 동작 가능하다. 도 1a에 도시된 예시적인 조명 모듈(100A)에서, 조명원(102)으로부터 생성된 특정 범위의 파장들의 광(104)은 시준 어셈블리(109)에 입사될 수 있고, 시준 어셈블리(109)는 그것에 의해 시준 광(110)을 생성할 수 있다. 시준 광(110)은 변환 어셈블리(111)에 입사될 수 있다. 변환 어셈블리(111)는 복수의 광학 요소들 및/또는 반사 표면(예를 들어, 굴절, 회절 광학 요소들, 프리즘들, 거울들 및/또는 전술한 것 중 어느 하나의 어레이 또는 임의의 조합)을 포함할 수 있다. 변환 어셈블리(111)에 입사된 시준 광(110)은 변환될 수 있고, 그것에 의해 변환 광(112)을 생성할 수 있다. 변환 광(112)은 제2 조명 영역(114)에 걸쳐 제2 세기 분포(113)를 가질 수 있다. 제2 세기 분포(113) 및 제2 조명 영역(114)은 제2 중심(115)을 정의할 수 있다. 조명 모듈(100A)은 마스크 어셈블리(116)를 더 포함한다. 마스크 어셈블리(116)는 마스크 어셈블리(116)에 입사된 변환 광(112)의 제2 조명 영역(114) 및/또는 제2 세기 분포(113)를 변경하기 위한 요소들을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 제2 조명 영역(114)은 마스크 어셈블리(116)에 입사될 수 있다. 따라서, 마스크 어셈블리(116)는 마스크 광(117)의 형태로 변환 광(112)을 투과시킬 수 있다. 즉, (제2 조명 영역(114)에 걸쳐서) 마스크 어셈블리(116)에 입사된 변환 광(112)은 마스크 광(117)이 제3 조명 영역(119)에 걸쳐 제3 세기 분포(118)를 가질 수 있도록 변경될 수 있다. 제3 세기 분포(118) 및 제3 조명 영역(119)은 제3 중심(120)을 정의할 수 있다. 조명원(102), 시준 어셈블리(109), 변환 어셈블리(111), 및 마스크 어셈블리(116)는 하우징(121) 내에 장착될 수 있다. 하우징(121)은 조명원(102)으로부터 생성된 특정 범위의 파장들의 광(104)에 대해 실질적으로 불투명한 재료로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(121)은 불투명한 유기(예컨대, 카본 블랙(carbon black)) 또는 무기 충전 재료(inorganic filler material)와 함께 에폭시로 구성될 수 있다.
도 1b는 조명 모듈의 또 다른 예를 나타낸다. 조명 모듈(100B)은 도 1a에 도시된 바와 같은 조명 모듈(100A)에 관해 상술한 바와 같은 모든 구성 요소들을 포함하지만, 시준 어셈블리(109)의 위치와 변환 어셈블리(111)의 위치가 뒤바뀐다(transpose). 따라서, 조명원(102)에 의해 생성된 특정 범위의 파장들의 광(104)은 변환 어셈블리(111)에 입사된다. 변환 어셈블리(111)는 변환 광(112)을 생성하고, 변환 광(112)은 시준 어셈블리(109)에 입사된다. 시준 어셈블리(109)는 시준 광(110)을 생성하고, 시준 광(110)은 마스크 어셈블리(116)에 입사된다. 시준 어셈블리(109) 및 변환 어셈블리(111) 중 어느 하나의 배열에 대하여 다양한 이점들이 논의될 수 있지만; 본 개시자가 속하는 기술 분야의 당업자에게는 양자의 장점들이 명백하다.
도 2a 내지 도 2b는 마스크 광을 생성하도록 동작 가능한 두 개의 예시적인 마스크 어셈블리들을 도시한다. 도 2a는 제1 예시적인 마스크 어셈블리(116A)를 도시한다. 제1 예시적인 마스크 어셈블리(116A)는, 예를 들어, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 조명 모듈(100A) 또는 조명 모듈(100B)에서 구현될 수 있다. 제1 예시적인 마스크 어셈블리(116A)는 마스크 기판(217)을 포함한다. 마스크 기판(217)은 제1 표면(218) 및 제2 표면(219)을 포함한다. 또한, 마스크 기판(217)은 특정 범위의 파장들의 광, 예를 들어 상기 예들에서 구현된 것과 같은(도 1a, 도 1b에 도시된 바와 같은) 조명원(102)으로부터 생성된 특정 범위의 파장들의 광(104)에 대해서 실질적으로 투명할 수 있다. 제1 예시적인 마스크 조립체(116A)는 마스크 층(221)을 더 포함한다. 마스크 층(221)은 마스크 기판(217)의 제1 표면(218)과 접촉하는 마스크 표면(222)을 포함한다. 마스크 표면(222)은 복수의 제1 마스크 층 영역들(223)을 정의한다. 복수의 제1 마스크 층 영역들(223) 내의 각각의 제1 마스크 층 영역(224)은 상술된 특정 범위의 파장들에 대해 실질적으로 불투명할 수 있다. 또한, 마스크 표면(222)은 복수의 제2 마스크 층 영역들(225)을 정의한다. 복수의 제2 마스크 층 영역들(225) 내의 각각의 제2 마스크 층 영역(226)은 상술된 특정 범위의 파장들의 광에 대해 실질적으로 투명할 수 있다. 또한, 복수의 제1 마스크 층 영역들(223)을 정의하는 마스크 표면(222)은 상술한 특정 범위의 파장들의 광에 실질적으로 반사성일 수 있다. 복수의 제1 마스크 층 영역들(223) 및 복수의 제2 마스크 층 영역들(225)은 홀들(holes)의 어레이(예를 들어, 복수의 제2 마스크 층 영역들(225)) 및 홀들의 주변 에지들(peripheral edges)을 정의하는 마스크 표면(222)의 재료의 영역(예를 들어, 복수의 제1 마스크 층 영역들(223))으로서 구현될 수 있다. 그러나, 복수의 제1 마스크 층 영역들(223) 및 복수의 제2 마스크 층 영역들(225)의 다른 예들은 첨부된 청구항들의 범위 내에 있다. 예를 들어, 마스크 표면(222)은 일련의 슬릿들(slits)(예를 들어, 복수의 제2 마스크 층 영역들(225)) 및 슬릿들의 주변 에지들을 정의하는 마스크 표면(222)의 재료의 영역(예를 들어, 복수의 제1 마스크 층 영역들(223))을 포함할 수 있다.
제1 예시적인 마스크 어셈블리(116A)는 반사 층(227)을 더 포함한다. 반사 층(227)은 마스크 기판(217)의 제2 표면(219)과 접촉하는 제1 반사 표면(228)을 포함한다. 반사 층(227)은 제2 반사 표면(229)을 더 포함한다. 제1 반사 표면(228)은 복수의 제1 반사 층 영역들(230)을 정의한다. 복수의 제1 반사 층 영역들(230) 내의 각각의 제1 반사 층 영역(231)은 상술된 특정 범위의 파장들의 광에 대해 실질적으로 불투명할 수 있다. 또한, 제1 반사 표면(228)은 복수의 제2 반사 층 영역들(232)을 정의한다. 복수의 제2 반사 층 영역들(232) 내의 각각의 제2 반사 층 영역(233)은 상술한 특정 범위의 파장들의 광에 대해 실질적으로 투명할 수 있다. 또한, 복수의 제1 반사 층 영역들(230)을 정의하는 제1 반사 표면(228)은 상술한 바와 같이 특정 범위의 파장들의 광에 대해 실질적으로 반사성일 수 있다. 복수의 제1 반사 층 영역들(230) 및 복수의 제2 반사 층 영역들(232)은 홀들의 어레이(예를 들어, 복수의 제2 반사 층 영역들(232))로서 구현될 수 있으며, 그 재료는 홀들의 주변 에지들(예를 들어, 복수의 제1 반사 층 영역들(230))을 정의하는 재료를 포함한다. 도 2a에 도시된 구현예에서, 상술 된 바와 같이, 특정 범위의 파장들의 광은 제1 예시적인 마스크 어셈블리(116A)에 입사된다. 반사 없이 직접 투과된 광(234)은 도 2a에 도시된다. 반사 없이 직접 투과된 광(234)은, 일부 구현예들에서, 방출 각도(235)에 의해 특징지어질 수 있다. 또한, 광은 마스크 기판(217) 내에서 내부로 반사(236)(즉, 재지향(redirected))될 수 있다. 반사 광(236)의 일부는 복수의 제2 마스크 층 영역들(225)을 통해 반사된 후에 투과될 수 있다. 그러나, 반사 광(236) 중 더 작은 부분이 복수의 제2 반사 층 영역들(232)을 통해 반사된 후에 투과될 수 있다. 일부 경우들에서, 복수의 제2 반사 층 영역들(232)을 통해 투과된 반사 광(236)의 부분은 복수의 제2 마스크 층 영역들(225)을 통해 투과된 반사 광(236)의 부분의 10% 정도로 작을 수 있다.
도 2b는 마스크 어셈블리의 또 다른 예를 도시한다. 제2 예시적인 마스크 어셈블리(116B)는 도 2a에 도시된 바와 같은 제1 예시적인 마스크 어셈블리(116A)와 관련하여 상술한 바와 같은 모든 구성 요소들을 포함하지만; 제2 예시적인 마스크 어셈블리(116B)는 마이크로렌즈 어레이(microlens array)(239)를 더 포함한다. 마이크로렌즈 어레이(239) 내의 각각의 마이크로렌즈(240)는 특정 입사각의 광을 특정 방출 각도로 집중(focus)하도록 동작할 수 있다. 각각의 마이크로렌즈(240)는 개구에 의해 특징지어질 수 있다. 일부 예에서, 개구는 0.1 내지 0.3일 수 있고, 다른 예들에서는 각각의 개구가 더 크거나 더 작을 수 있다. 또한, 각각의 마이크로렌즈(240)는 상이하게 구성될 수 있다(예를 들어, 상이한 개구 및/또는 방출 각도로, 또는 상이한 초점 길이(focal length)로 구성될 수 있다). 일반적으로, 각각의 마이크로렌즈(240)는 각각의 제2 반사 층 영역(233) 위에 배치될 수 있다. 각각의 마이크로렌즈(240)는 적은 반사 광(236)이 복수의 제2 반사 층 영역들(232)을 통해 투과되도록 하기 위해 각각의 제1 반사 층 영역(231)의 측 방향의 치수((lateral dimension)가 가능한 한 크게 만들어지도록, 각각의 제2 반사 층 영역(233)을 통해 광을 집중시키도록 구성될 수 있다.
도 3은 변환 어셈블리의 예를 도시한다. 변환 어셈블리의 제1 예시적인 변환 어셈블리(111A)는 변환 어셈블리 기판(312)을 포함한다. 변환 어셈블리 기판(312)은 제1 변환 어셈블리 기판 표면(316) 및 제2 변환 어셈블리 기판 표면(317)을 포함한다. 변환 어셈블리 기판(312)은 상술한 바와 같이 조명원에 의해 생성된 특정 파장의 광에 대해 실질적으로 투명하다. 제1 예시적인 변환 어셈블리(111A)는 제2 변환 어셈블리 기판 표면(317) 상에 장착된 복수의 제1 반사 요소들(313)을 더 포함한다. 복수의 제1 반사 요소들(313) 내의 각각의 제1 반사 요소(314)는 각각의 제1 반사 표면(315)을 포함한다. 각각의 제1 반사 요소(314)는 오목-포물선 거울들(concave-parabolic mirrors), 볼록-포물선 거울들(convex-parabolic mirrors), 프리즘들(prisms), 및 실질적으로 반사성인 표면들을 갖는 굴절 및/또는 회절 광학 요소들과 같은 임의의 수의 광학 요소들 및 조합들로 구현될 수 있다. 제1 예시적인 변환 어셈블리(111A)는 복수의 제2 반사 요소들(318)을 더 포함한다. 복수의 제2 반사 요소들(318) 내의 각각의 제2 반사 요소(319)는 각각의 제2 반사 표면(320)을 포함할 수 있다. 복수의 제2 반사 요소들(318)은 복수의 제1 반사 요소들(313)로부터 반사된 광을 반사하도록 동작할 수 있다. 또한, 각각의 제2 반사 요소(319)는 오목-포물선 거울들, 볼록-포물선 거울들, 프리즘들, 및 실질적으로 반사성인 표면들을 갖는 굴절 및/또는 회절 광학 요소들과 같은 임의의 수의 광학 요소들 및 조합들로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 제1 반사 요소들(313) 및 복수의 제2 반사 요소들(318)은, 상술한 바와 같은 조명원에 의해 생성된 특정 파장들의 광이 제1 반사 광을 생성하는 복수의 제1 반사 요소들 상에 입사되고, 그 제1 반사광이 제2 반사 광을 생성하는 제2 반사 요소들로부터 반사하도록 구성된다. 제2 반사 광은 변환 어셈블리 기판(312)을 통해 지향된다.
일부 구현예들에서, 제1 변환 어셈블리 기판 표면(316) 및 제2 변환 어셈블리 기판 표면(317)은 조명원에 의해 생성된 특정 파장의 광에 대해 실질적으로 투명하도록 구성될 수 있다. 그러나, 다른 구현예들에서, 제1 변환 어셈블리 기판 표면(316) 및/또는 제2 변환 어셈블리 기판 표면(317)은 (조명원으로부터 생성된) 특정 입사각을 갖는 광만이 변환 어셈블리 기판(312), 제1 변환 어셈블리 기판 표면(316) 및/또는 제2 변환 어셈블리 기판 표면(317)을 통해 투과될 수 있도록 구성될 수 있다.
도 4는 변환 어셈블리의 다른 예를 도시한다. 제2 예시적인 변환 어셈블리(111B)가 도 4에 도시되어 있다. 제2 예시적인 변환 어셈블리(111B)는 복수의 반사 요소들(412)을 포함한다. 복수의 반사 요소들(412) 내의 각각의 반사 요소(413)는 반사 표면(414)을 포함한다. 복수의 반사 요소들(412)은 (예를 들어, 상술한 바와 같은 조명원(102)으로부터 생성된 것과 같은) 특정 범위의 파장들의 광을 반사하도록 동작할 수 있다. 제2 예시적인 변환 어셈블리(111B)는 투명 영역(415)을 더 포함한다. 투명 영역(415)은, 상술한 바와 같이, 광의 일부가 반사 표면들(414) 중 임의의 것으로부터 반사 없이 직접 투과(416)되도록 구성될 수 있다. 그러나, 다른 경우들에서는, 상술한 바와 같이, 광의 일부는 반사되어, 반사 광(417)을 정의한다. 반사 광(417)은 다른 반사 표면들로부터 더 반사될 수 있고 반사 후에 투과된 광(418)으로서 제2 예시적인 변환 어셈블리(111A)로부터 투과될 수 있다.
도 5는 시준 어셈블리의 예를 도시한다. 제1 예시적인 시준 어셈블리(109A)가 도 5에 도시되어 있다. 제1 예시적인 시준 어셈블리(109A)는 (상술된 바와 같이) 조명원(102)이 수직공동 표면방출 레이저(510)와 같은 이산 광원들의 어레이를 포함할 때 구현될 수 있다. 이러한 구현예들에서, 마이크로렌즈(511)는 각각의 수직공동 표면방출 레이저(510) 위에 광학적으로 배치될 수 있다. 다수의 마이크로렌즈(511)는 마이크로렌즈 어레이(512)를 형성한다. 이러한 구현예들에서, 각각의 마이크로렌즈(511)는 각각의 수직공동 표면방출 레이저(510)에 의해 방출된 광을 시준하도록 구성될 수 있다. 도 5에 도시된 각각의 마이크로렌즈(511)는 실질적으로 동일하지만, 다른 구현예들에서는, 마이크로렌즈 어레이(512)에서 각각의 마이크로렌즈(511)는 다른 마이크로렌즈들에 대해 상이하게 구성될 수 있다.

Claims (33)

  1. 조명 모듈(illumination module)로서,
    전기 접점들(electrical contacts)을 갖는 기판;
    상기 기판에 전기적으로 연결된 조명원(illumination source) - 상기 조명원은 특정 범위의 파장들의 광을 생성하도록 동작 가능하고, 상기 광은 제1 조명 영역에 걸쳐 측 방향으로(laterally) 연장되는 제1 세기 분포(intensity distribution)를 갖고, 상기 제1 조명 영역 및 상기 제1 세기 분포는 제1 중심(centroid)을 정의(define)함 - ;
    상기 제1 조명 영역의 상기 제1 중심을 가로지르는 조명 축(illumination axis) - 상기 조명 축은 상기 제1 조명 영역에 실질적으로 직교함 - ;
    상기 조명원으로부터 생성된 상기 광을 시준(collimate)하도록 동작 가능한 시준 어셈블리(collimation assembly) - 상기 시준 어셈블리는 시준 광을 투과시킴 - ;
    상기 시준 광을 변환(translate)하도록 동작 가능한 변환 어셈블리(translation assembly) - 상기 변환 어셈블리는 변환 광을 투과시키고, 상기 변환 광은 제2 조명 영역에 걸쳐 측 방향으로 연장되는 제2 세기 분포를 갖고, 상기 제2 조명 영역 및 상기 제2 세기 분포는 제2 중심을 정의함 - ; 및
    상기 변환 광을 투과시키도록 동작 가능한 마스크 어셈블리(mask assembly) - 상기 마스크 어셈블리는 마스크 광을 투과시키고, 상기 마스크 광은 제3 조명 영역에 걸쳐 측 방향으로 연장되는 제3 세기 분포를 갖고, 상기 제3 조명 영역 및 상기 제3 세기 분포는 제3 중심을 정의함 -
    를 포함하고,
    상기 시준 어셈블리, 상기 변환 어셈블리, 및 상기 마스크 어셈블리는 하우징(housing) 내에 장착되고 상기 조명 축과 정렬되고, 상기 시준 어셈블리 및 상기 변환 어셈블리는 상기 조명원과 상기 마스크 어셈블리 사이에 광학적으로 배치되고, 상기 제2 조명 영역은 제1 조명 영역보다 큰, 조명 모듈.
  2. 조명 모듈로서,
    전기 접점들을 갖는 기판;
    상기 기판에 전기적으로 연결된 조명원 - 상기 조명원은 특정 범위의 파장들의 광을 생성하도록 동작 가능하고, 상기 광은 제1 조명 영역에 걸쳐 측 방향으로 연장되는 제1 세기 분포를 갖고, 상기 제1 조명 영역 및 상기 제1 세기 분포는 제1 중심을 정의함 - ;
    상기 제1 조명 영역의 상기 제1 중심을 가로지르는 조명 축 - 상기 조명 축은 상기 제1 조명 영역에 실질적으로 직교함 - ;
    상기 조명원으로부터 생성된 상기 광을 변환하도록 동작 가능한 변환 어셈블리 - 상기 변환 어셈블리는 변환 광을 투과시킴 - ;
    상기 변환 광을 시준하도록 동작 가능한 시준 어셈블리 - 상기 시준 어셈블리는 시준 광을 투과시키고, 상기 시준 광은 제2 조명 영역에 걸쳐 측 방향으로 연장되는 제2 세기 분포를 갖고, 상기 제2 조명 영역 및 상기 제2 세기 분포는 제2 중심을 정의함 - ; 및
    상기 변환 광을 투과시키도록 동작 가능한 마스크 어셈블리 - 상기 마스크 어셈블리는 마스크 광을 투과시키고, 상기 마스크 광은 제3 조명 영역에 걸쳐 측 방향으로 연장되는 제3 세기 분포를 갖고, 상기 제3 조명 영역 및 상기 제3 세기 분포는 제3 중심을 정의함 -
    를 포함하고,
    상기 시준 어셈블리, 상기 변환 어셈블리, 및 상기 마스크 어셈블리는 하우징 내에 장착되고 상기 조명 축과 정렬되고, 상기 시준 어셈블리 및 상기 변환 어셈블리는 상기 조명원과 상기 마스크 어셈블리 사이에 광학적으로 배치되고, 상기 제2 조명 영역은 제1 조명 영역보다 큰, 조명 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 마스크 어셈블리는,
    제1 표면 및 제2 표면을 갖는 마스크 기판 - 상기 마스크 기판은 특정 범위의 파장들의 광에 대해 실질적으로 투명함 - ;
    상기 마스크 기판의 상기 제1 표면과 접촉하는 마스크 표면을 갖는 마스크 층 - 상기 마스크 표면은 복수의 제1 마스크 층(mask-layer) 영역들 및 복수의 제2 마스크 층 영역들을 정의하며, 각각의 제1 마스크 층 영역은 상기 특정 범위의 파장들에 대해 실질적으로 불투명하고 각각의 제2 마스크 층 영역은 상기 특정 범위의 파장들에 대해 실질적으로 투명하며, 상기 제1 마스크 층 영역들을 정의하는 상기 마스크 표면은 상기 특정 범위의 파장들에 대해 실질적으로 반사성(reflective)임 - ; 및
    상기 마스크 기판의 상기 제2 표면과 접촉하는 제1 반사 표면, 및 제2 반사 표면을 갖는 반사 층 - 상기 제1 반사 표면은 복수의 제1 반사 층 영역들 및 복수의 제2 반사 층 영역들을 정의함 -
    을 더 포함하며,
    각각의 제1 반사 층 영역은 상기 특정 범위의 파장들에 대해 실질적으로 불투명하고 각각의 제2 반사 층 영역은 상기 특정 범위의 파장들에 대해 실질적으로 투명하고, 상기 복수의 제1 반사 층 영역들을 정의하는 반사 표면은 상기 특정 범위의 파장들에 대해 실질적으로 반사성인, 조명 모듈.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 변환 어셈블리는
    제1 변환 어셈블리 기판 표면 및 제2 변환 어셈블리 기판 표면을 갖는 변환 어셈블리 기판 - 상기 변환 어셈블리 기판은 상기 조명원에 의해 생성된 상기 특정 파장의 광에 대해 실질적으로 투명함 - ;
    상기 제2 변환 어셈블리 기판 표면 상에 장착된 복수의 제1 반사 요소들 - 상기 복수의 제1 반사 요소들 내의 각각의 제1 반사 요소는 각각의 제1 반사 표면을 포함함 - ; 및
    복수의 제2 반사 요소들 - 상기 복수의 제2 반사 요소들 내의 각각의 제2 반사 요소는 각각의 제2 반사 표면을 포함하고, 상기 복수의 제2 반사 요소들은 상기 복수의 제1 반사 요소들로부터 반사된 광을 반사하도록 동작 가능함 -
    을 더 포함하며,
    상기 조명원에 의해 생성된 상기 특정 파장들의 광은 제1 반사 광을 생성하는 상기 복수의 제1 반사 요소들 상에 입사되고, 상기 제1 반사 광은 제2 반사 광을 생성하는 상기 제2 반사 요소들로부터 반사하는, 조명 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 반사 요소들은 볼록-포물선 거울들(convex-parabolic mirrors)인, 조명 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 반사 요소들은 오목-포물선 거울들(concave-parabolic mirrors)인, 조명 모듈.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 변환 기판 표면들은 상기 조명원에 의해 생성된 상기 특정 파장의 광에 대해 실질적으로 투명한, 조명 모듈.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 변환 기판 표면들은 특정 입사각(angle of incidence)을 갖는 상기 조명원에 의해 생성된 상기 특정 파장의 광을 투과시키도록 동작 가능한, 조명 모듈.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 변환 어셈블리는
    복수의 반사 요소들 - 상기 복수의 반사 요소들 내의 각각의 반사 요소는 각각의 반사 표면을 가짐 -
    을 더 포함하고, 상기 조명원에 의해 생성된 상기 특정 파장들의 광은 상기 복수의 반사 요소들 상에 입사되며, 상기 복수의 반사 요소들 상에 입사된 상기 광은 상기 변환 광의 일부인, 조명 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 반사 요소들은 상기 조명원에 의해 생성된 상기 특정 파장의 광에 대해 실질적으로 투명한 투명 영역들을 더 포함하고, 상기 투명 영역들 상에 입사한 상기 광은 상기 변환 광의 일부인, 조명 모듈.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시준 어셈블리는 굴절 및/또는 회절 광학 요소들(refractive and/or diffractive optical elements)을 더 포함하는, 조명 모듈.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조명원은 이산 광원들의 어레이를 포함하며, 시준 렌즈(collimating lens)가 상기 이산 광원들의 어레이의 각각의 광원에 대해 배치된, 조명 모듈.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명원은 이산 조명원들의 어레이를 더 포함하고, 각각의 이산 조명원은 제1 개구수(numerical aperture)를 갖는, 조명 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이산 조명원들의 어레이는 레이저들의 어레이를 포함하는, 조명 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 이산 조명원들의 어레이는 수직공동 표면방출 레이저들(vertical-cavity surface-emitting lasers)의 어레이를 포함하는, 조명 모듈.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 개구수는 약 0.1 내지 약 0.3 인, 조명 모듈.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 특정 범위의 파장들은 인간들의 시지각(visual perception)으로 실질적으로 보이지 않는, 조명 모듈.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 특정 범위의 파장들은 적외선 범위를 포함하는, 조명 모듈.
  19. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 특정 범위의 파장들은 850 nm를 포함하는, 조명 모듈.
  20. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 조명 영역에 걸쳐 측 방향으로 연장되는 상기 제1 세기 분포는 균일하게 분포된(homogeneously distributed), 조명 모듈.
  21. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 조명 영역들에 걸쳐 측 방향으로 연장되는 상기 제1 세기 분포는 균일하지 않게 분포된(heterogeneously distributed), 조명 모듈.
  22. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광의 일부가 이산적으로 생성되고, 상기 이산적인 특성들(features)은 상기 조명 모듈로부터 일정 거리에 초점을 맞추는, 조명 모듈.
  23. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시준 어셈블리는 복수의 광학 요소들을 더 포함하는, 조명 모듈.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 변환 어셈블리는 복수의 광학 프리즘들(optical prisms)을 더 포함하는, 조명 모듈.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 변환 어셈블리는 복수의 굴절 및/또는 회절 광학 요소들을 더 포함하는, 조명 모듈.
  26. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 조명 영역은 상기 마스크 어셈블리 상에 입사하는, 조명 모듈.
  27. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 조명 영역은 상기 영역에 걸쳐 균일한 세기 분포를 가지는, 조명 모듈.
  28. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1 및 제2 마스크 층 영역들이 상기 마스크 표면 위에 규칙적으로(regularly) 분포된, 조명 모듈.
  29. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1 및 제2 마스크 층 영역들이 상기 마스크 표면 위에 불규칙적으로(irregularly) 분포된, 조명 모듈.
  30. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1 및 제2 반사 층 영역들이 상기 마스크 표면 위에 규칙적으로 분포된, 조명 모듈.
  31. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1 및 제2 반사 층 영역들이 상기 마스크 표면 위에 불규칙적으로 분포된, 조명 모듈.
  32. 제3항 또는 제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크 어셈블리는 마이크로 렌즈들(micro-lenses)의 어레이를 더 포함하고, 상기 마이크로 렌즈들은 반사 층 상에 배치되는, 조명 모듈.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈들의 어레이 내의 각각의 마이크로 렌즈들은 각각의 반사 층 영역을 통해 광을 지향시키도록 동작 가능한, 조명 모듈.
KR1020187008303A 2015-08-28 2016-08-25 광을 변환하기 위한 조명 모듈들 KR102609838B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562211528P 2015-08-28 2015-08-28
US62/211,528 2015-08-28
PCT/SG2016/050412 WO2017039536A1 (en) 2015-08-28 2016-08-25 Illumination modules for translating light

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180048759A true KR20180048759A (ko) 2018-05-10
KR102609838B1 KR102609838B1 (ko) 2023-12-06

Family

ID=58188152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187008303A KR102609838B1 (ko) 2015-08-28 2016-08-25 광을 변환하기 위한 조명 모듈들

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10761192B2 (ko)
KR (1) KR102609838B1 (ko)
CN (1) CN108027129B (ko)
TW (1) TWI689682B (ko)
WO (1) WO2017039536A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI645637B (zh) * 2017-10-18 2018-12-21 華立捷科技股份有限公司 面射型雷射裝置及其製造方法
WO2019221993A1 (en) * 2018-05-17 2019-11-21 Pcms Holdings, Inc. 3d display directional backlight based on diffractive elements
US11137246B2 (en) * 2019-01-31 2021-10-05 Himax Technologies Limited Optical device
TWI775528B (zh) * 2021-07-12 2022-08-21 宏碁股份有限公司 照明模組及電子裝置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007043611A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Olympus Corp マルチビーム生成器、それを用いたマルチビーム光源および空間光伝送装置
KR100689836B1 (ko) * 2005-12-23 2007-03-08 삼성전자주식회사 보조 포토 마스크를 갖는 노광장비 및 이를 이용하는노광방법
US20130182441A1 (en) * 2012-01-13 2013-07-18 Adam Nemeyer Adjustable beam illuminator
KR20140002612A (ko) * 2010-08-06 2014-01-08 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디 마이크로 렌즈 노광 장치

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1549879B1 (en) * 2002-06-20 2008-05-14 Eveready Battery Company, Inc. Lighting device with adjustable spotlight beam
WO2005084213A2 (en) * 2004-02-27 2005-09-15 Luxint, Inc. Light recycler and color display system including same
JP4955978B2 (ja) 2005-10-20 2012-06-20 株式会社エンプラス 撮像レンズ
JP2008210712A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 Harison Toshiba Lighting Corp 照明装置及び照明システム
CN101382657A (zh) 2007-09-04 2009-03-11 上海神猎光机电科技有限公司 红外夜视激光探照器
JP5077543B2 (ja) 2007-09-07 2012-11-21 スタンレー電気株式会社 車両用灯具ユニット
WO2009040822A2 (en) 2007-09-25 2009-04-02 Explay Ltd. Micro-projector
GB2484713A (en) * 2010-10-21 2012-04-25 Optovate Ltd Illumination apparatus
DE102011012297B4 (de) * 2011-02-24 2022-12-22 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Beleuchtungsvorrichtung
DE102011052802B4 (de) 2011-08-18 2014-03-13 Sick Ag 3D-Kamera und Verfahren zur Überwachung eines Raumbereichs
CN102494299A (zh) 2011-12-09 2012-06-13 中国科学院半导体研究所 半导体激光照明光源
US8675706B2 (en) * 2011-12-24 2014-03-18 Princeton Optronics Inc. Optical illuminator
CN103292232A (zh) 2012-03-05 2013-09-11 王玉林 Led机车前照灯模块
TW201417250A (zh) * 2012-07-17 2014-05-01 海特根微光學公司 光學模組，特別是光電模組，及其製造方法
US8870390B2 (en) 2012-09-11 2014-10-28 Omnivision Technologies, Inc. Low Z-height projection system for projecting structured light for 3D imaging
CN103591522A (zh) 2012-11-09 2014-02-19 上海吕巷汽车零部件有限公司 后视镜投影照地灯
FR2998678B1 (fr) 2012-11-29 2016-01-08 Valeo Vision Guide de lumiere pour un dispositif optique, notamment d'eclairage et/ou de signalisation
TWI499146B (zh) 2012-12-17 2015-09-01 Ind Tech Res Inst 光束產生裝置
WO2014098768A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Opto-electronic modules with masking feature for reducing the visibility of interior components
US9977153B2 (en) 2014-02-07 2018-05-22 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Stacks of arrays of beam shaping elements including stacking, self-alignment and/or self-centering features
US10371954B2 (en) 2014-06-10 2019-08-06 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Optoelectronic modules including hybrid arrangements of beam shaping elements, and imaging devices incorporating the same
WO2016003367A1 (en) 2014-07-02 2016-01-07 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Techniques for reducing distortion of optical beam shaping elements
US9507143B2 (en) * 2014-09-19 2016-11-29 Intel Corporation Compact illumination system
WO2016080908A1 (en) 2014-11-21 2016-05-26 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Optical pattern projection
US9553423B2 (en) * 2015-02-27 2017-01-24 Princeton Optronics Inc. Miniature structured light illuminator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007043611A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Olympus Corp マルチビーム生成器、それを用いたマルチビーム光源および空間光伝送装置
KR100689836B1 (ko) * 2005-12-23 2007-03-08 삼성전자주식회사 보조 포토 마스크를 갖는 노광장비 및 이를 이용하는노광방법
KR20140002612A (ko) * 2010-08-06 2014-01-08 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디 마이크로 렌즈 노광 장치
US20130182441A1 (en) * 2012-01-13 2013-07-18 Adam Nemeyer Adjustable beam illuminator

Also Published As

Publication number Publication date
US20180252799A1 (en) 2018-09-06
CN108027129A (zh) 2018-05-11
TWI689682B (zh) 2020-04-01
US10761192B2 (en) 2020-09-01
CN108027129B (zh) 2020-05-15
KR102609838B1 (ko) 2023-12-06
WO2017039536A1 (en) 2017-03-09
TW201725344A (zh) 2017-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11320666B2 (en) Integrated structured-light projector
CN104360571B (zh) 光学设备和成像系统
US9825425B2 (en) Integrated structured-light projector comprising light-emitting elements on a substrate
US11095365B2 (en) Wide-angle illuminator module
US10088140B2 (en) Eye-safe optoelectronic module
KR102609838B1 (ko) 광을 변환하기 위한 조명 모듈들
CN110537304B (zh) 固有安全的包括垂直腔表面发射激光器的激光器布置结构
KR102471578B1 (ko) 마이크로렌즈 어레이 확산기들
EP3580820B1 (en) Vcsel illuminator package including an optical structure integrated in the encapsulant
TW201405190A (zh) 燈插座及具備其的光模組
JP2007265688A (ja) コリメーションレンズ及びこれを用いた照明装置
US11199398B2 (en) Laser projection module, depth camera and electronic device
CN113767249A (zh) 照明装置
CN113776023A (zh) 用于汽车的灯以及包括该灯的汽车
US20040263986A1 (en) Method and device for combining and shaping beams
RU2010154659A (ru) Светоизлучающее устройство и способ излучения света
TW201512728A (zh) 光插座以及光模組
CN218956928U (zh) 散斑投射模组和深度相机
JP2016174189A5 (ko)
CN116635758A (zh) 结构光生成
WO2022258585A1 (en) An optical front-end device for optical wireless communication
JP2005189757A (ja) 光モジュール
TWM508680U (zh) 表面固定型繞射光學雷射模組

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right