CN115315865A - 表面发射激光元件及具有该表面发射激光元件的测距装置 - Google Patents
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Abstract
根据本发明一个实施例的表面发射激光元件包括:第一区域,其中布置有多个第一发射器;以及第二区域,其中布置有多个第二发射器,其中第二区域的面积小于第一区域的面积,第二区域被设置在第一区域的中心区域内,并且第一发射器和第二发射器能够被分别驱动。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及一种表面发射激光装置和具有该表面发射激光的测距装置(distance measurement device,距离测量装置)。
背景技术
现已开发出一种基于半导体激光器的用于深度确定的传感器。使用这些传感器的一种技术是飞行时间技术(time-of-flight technique,时间飞跃法)。这种飞行时间技术要求精确检测发射的和接收的光脉冲之间的延迟来测量距离。一般来说,基于发射的光脉冲的时间与接收的光脉冲的时间之间的时间差(即,发射的光脉冲和接收的光脉冲之间的时间延迟)来检测所述延迟,并且可以基于此延迟来确定到物体的距离(例如,因光速是已知的)。可以基于确定视场中各不同位置的距离来生成图像。产生特定波长的光脉冲的光源能够以窄谱的单纵模(single longitudinal mode)振荡,并且由于光束的辐射角小而具有较高的耦合效率。目前正在积极研究通过将这种光源图案化为二维阵列的形式来制造光源矩阵的技术。通过将光脉冲以二维阵列的形式照射到物体并通过处理器分析反射光脉冲,可以获取物体的三维图像和距离。
发明内容
技术问题
本发明一实施例提供了一种表面发射激光装置,其具有向物体照射光的多个光发射部分的不同的区域或区带(area)。本发明一实施例提供了一种表面发射激光装置,其具有在整个区域中的第一光发射部分和在部分区域中的第二光发射部分。本发明一实施例可以提供一种表面发射激光装置,其具有在整个区域内发射光的第一光发射部分和从中心区域发射光的第二光发射部分。本发明一实施例可以提供一种具有多个光发射部分的表面发射激光装置,所述光发射部分向物体照射不同视角(angles of view,视场角)的光。
本发明一实施例可以提供一种表面发射激光装置,其中第二发射器的连接部分或桥电极被设置为与第一发射器的连接部重叠,以将第二发射器和第二焊垫(pad,焊盘)连接在一起。本发明一实施例可以提供一种表面发射激光装置,其中连接部分或桥电极延伸穿过第一发射器及第二发射器的突出部分的外侧,以便将第二发射器和第二焊垫连接在一起。本发明一实施例可以提供一种具有多个光发射部分的表面发射激光装置,所述光发射部分向目标照射不同视角的光。本发明一实施例可以提供一种具有多个光发射部分的表面发射激光装置和具有该光发射部分的测距装置。
技术方案
根据本发明一实施例的表面发射激光装置包括:第一区域,布置有多个第一发射器;以及第二区域,布置有多个第一发射器的一部分和多个第二发射器;其中第二区域的面积小于第一区域的面积,并且第二区域设置在第一区域的中心区域中,并且第一发射器和第二发射器可以被分别地驱动。
根据本发明一实施例,设置在第二区域中的第二发射器的数量可以小于设置在第一区域中的第一发射器的数量。还可以包括:第一焊垫,设置在布置有第一发射器的第一区域的外部,并与多个第一发射器电连接;以及第二焊垫,设置在第一区域的外部并与第二发射器电连接。第一区域中的相邻的第一发射器之间的间距可以与第二区域中的相邻的第二发射器之间的间距相同。第二区域可以布置有第二发射器,并且第一区域中的相邻的第一发射器之间的间距与第二区域中的相邻的第二发射器之间的间距相同。
根据本发明一实施例,可以包括第一绝缘层,第一绝缘层设置在第二区域上的第一连接部分和第二连接部分之间,其中第二焊垫设置在第一区域的外部,第二焊垫的面积小于第一焊垫的面积,并且与多个第二发射器电连接,其中第一发射器和第二发射器中的每一个可以包括:设置在下部第一反射层上的光发射层、在光发射层上具有开口的氧化层、在氧化层上的第二反射层以及在第二反射层上的钝化层。
根据本发明的实施例,第一发射器包括:第一电极,包括与第一发射器的第二反射层接触的第一接触部分;以及第一连接部分,从第一接触部分延伸到钝化层,其中第二发射器可以包括:第二电极,包括与第二发射器的第二反射层接触的第二接触部分;以及第二连接部分,从第二接触部分延伸到钝化层。
根据本发明的实施例,第二区域在第一发射器和第二发射器的突出部分之间包括第一平坦部分,第一发射器和第二发射器的突出部分包括光发射层、氧化层和第二反射层,其中第一平坦部分的一部分可以与第一电极的第一连接部分和第二电极的第二连接部分竖直地重叠。
根据本发明的实施例,还包括:第三区域,将第二电极与第二焊垫连接的桥电极设置在第二区域和第二焊垫之间,其中桥电极延伸到设置在第三区域中的多个第一发射器的突出部分之外,并且第三区域包括延伸到第一发射器的突出部分之外的第二平坦部分,第一电极的第一连接部分和第二电极的桥电极在竖直方向上重叠在第二平坦部分上,并且第一绝缘层设置在第一电极的第一连接部分的上表面与桥电极的下表面之间,可以包括:第二绝缘层,用于保护第一电极的桥电极的外侧。
根据本发明的实施例的表面发射激光装置包括:多个第一发射器,设置在第一区域和第二区域中;以及多个第二发射器,设置在第二区域中,其中第二区域包括在第一区域中并且面积比第一区的面积小,并且多个第一发射器和多个第二发射器可以被分别驱动,其中第一发射器和第二发射器之间的间距可以小于第一发射器之间的间距。
根据本发明的实施例,在第二区域上,设置在第二区域内的第二发射器可以分别设置在第一发射器之间。第二区域中的相邻的第一发射器和第二发射器之间的间距可以是相邻的第一发射器之间的间距的1/2。设置在第一区域中的每个第一发射器在其上包括第一电极,设置在第二区域中的每个第二发射器在其上可以包括第二电极,第二发射器的第二电极可以包括与第二焊垫连接的桥电极,桥电极在第一区域上延伸到第二焊垫。第一发射器和第二发射器中的每一个包括:下部电极;下部电极上的基板;第一反射层,设置在基板上;光发射层,设置在第一反射层上;氧化层,在光发射层上包括开口和绝缘区域;第二反射层,设置在氧化层上;以及钝化层,在第二反射层上,其中第一电极或第二电极可以包括与第二反射层接触的接触部分和在钝化层上延伸的连接部分。
根据本发明的实施例的表面发射激光装置包括:第一光发射部分,具有O行和P列,并且布置有多个第一发射器,第一发射器在红外区域中照射光;以及至少一个第二光发射部分,具有M行和N列,并且布置有用于在红外区域中照射光的多个第二发射器,第二发射器所设置的第二区域的面积小于第一区域的面积,设置在第二区域中的第二发射器的数量小于设置在第一区域中的第一发射器的数量,第二区域设置在第一区域的中心区域中,第一发射器和第二发射器被分别驱动,O、P、M、N是整数,并且关系为O>P>M>N。
根据本发明的实施例,第一光发射部分可以以基准视角照射光,并且第二光发射部分可以以小于基准视角的视角照射光。基准视角可以为70度或更大,并且小于基准视角的视角可以为50度或更小。
根据本发明的实施例,第一发射器和第二发射器以预定周期反复接通/断开,并且第一发射器在基准视角下的驱动周期可以小于第二发射器在小于基准角度的视角下的驱动周期。第二区域的面积可以是第一区域的面积的30%或更小,并且第二区域可以相对于第一区域和第二区域的中心布置为多边形。第二光发射部分可以具有2倍或更大的变焦倍率的第二发射器。
根据本发明的实施例的测距装置包括:光源,具有上述表面发射激光装置;以及光接收部分,被配置为通过驱动光源的第一光发射部分或第二光发射部分在照射的红外区域中发射光来接收从物体散射或反射的光。
有益效果
根据本发明的实施例的表面发射激光装置,可以通过单独地驱动第一光发射部分和第二光发射部分而在第一光发射部分的区域内部分地发射光来降低相机模块的功耗。根据本发明的实施例的表面发射激光装置,通过从面积不同的多个光发射部分选择性地发射光,可以根据变焦功能或测量距离来选择性地驱动光发射部分。根据本发明的实施例的表面发射激光装置,具有从通过整个区域发射光的第一光发射部分和通过部分区域或中心区域发射光的第二光发射部分来选择性地发射光的效果。
根据本发明的实施例的表面发射激光装置,第二发射器的连接部分或桥电极延伸到第一发射器和第二发射器突出部分的外侧,使得连接电阻不增大,并且可以抑制工作电压的增大。此外,可以使电流扩展,从而改善第二发射器的工作电压。此外,由于第二发射器的连接部分或桥电极被设置为与第一发射器的第一电极重叠,因此可以减少光损失。
根据本发明的实施例的表面发射激光装置和具有该表面发射激光装置的测距装置可以具有改善的可靠性。表面发射激光装置可以作为测距装置应用于移动物体,例如车辆、便携式终端、相机、各种信息测量装置、机器人、计算机、医疗装置、家用电器或可穿戴设备。
附图说明
图1是示出根据本发明一实施例的测距装置的概念图。
图2是图1的测距装置中的光源中的表面发射激光装置的俯视图。
图3是示出图2的表面发射激光装置中的第一光发射部分和第二光发射部分的区域的视图。
图4是图3的第一光发射部分和第二光发射部分的放大图。
图5的(A)和图5的(B)是用于说明图3的第一光发射部分和第二光发射部分的工作的图解。
图6是连接到与图3的表面发射激光装置中的第二光发射部分连接的桥电极的变型示例。
图7是沿图4的线A1-A1的侧剖视图。
图8是沿图4的线A2-A2的侧剖视图。
图9是沿图4的线A3-A3的侧剖视图。
图10是沿图4的线A4-A4的侧剖视图。
图11是用于说明根据本发明一实施例的表面发射激光装置中的第二光发射部分的另一示例的视图。
图12的(A)至图12的(D)是用于说明根据图11的第二光发射部分的驱动的区域的视图。
图13是示出图11和图12的表面发射激光装置的第一光发射部分和第二光发射部分的视图。
图14是根据本发明一实施例的测距装置的框图。
图15是根据本发明一实施例的测距装置的流程图的示例。
图16是与根据本发明一实施例的测距装置耦合的便携式终端的示例。
具体实施方式
以下,将参照附图详细描述本发明的优选实施例。然而,本发明的技术思想不限于将要描述的一些实施例,而是可以以各种形式实现,并且在本发明技术思想的范围内,构成要素中的一个或更多个可以在实施例之间选择性地组合或替换。此外,本发明的实施例中使用的术语(包括技术术语和科学术语)除非明确定义和描述,均可以理解为本领域技术人员能够普遍理解的含义,并且常用术语(诸如字典中定义的术语)可以考虑相关技术的上下文的含义来解释。此外,在本说明书中使用的术语用于描述实施例,并不旨在限制本发明。在本说明书中,除非在措辞中特别说明,否则单数形式可以包括复数形式,并且当描述为“A和B和C中的至少一个(或多于一个)”时,它可以包括可以与A、B和C组合的所有组合中的一个或更多个。此外,在描述本发明的实施例的部件时,可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语。这些术语仅旨在将部件与其他部件区分开,并且这些术语并不限制部件的性质、顺序或次序。并且,当一个部件被描述为与另一个部件“连接”、“耦接”或“互连”时,该部件不仅与另一个部件直接连接、耦接或互连,而且还可以包括通过与其他部件之间的另一部件“连接”、“耦接”或“互连”的情况。此外,当描述为形成或布置在每个部件“上(上方)”或“下(下方)”时,“上(上方)”或“下(下方)”意味着其不仅包括两个部件直接接触,而且还包括一个或更多个其他部件形成或布置在两个部件之间的情况。另外,在表述为“上(上方)”或“下(下方)”时,可以包括不仅基于一个部件的向上方向而且基于一个部件的向下方向的含义。
图1是示出根据本发明的实施例的测距装置的概念图,图2是图1的测距装置中的光源中的表面发射激光装置的俯视图,图3是示出图2的表面发射激光装置中的第一光发射部分和第二光发射部分的区域的视图,图4是图3的第一光发射部分和第二光发射部分的放大图,图5的(A)和图5的(B)是用于说明图3的第一光发射部分和第二光发射部分的工作的图解,图6是与图3的表面发射激光装置中的第二光发射部分连接的桥电极的变型示例,图7是沿图4的线A1-A1的侧剖视图,图8是沿图4的线A2-A2的侧剖视图,图9是沿图4的线A3-A3的侧剖视图,并且图10是沿图4的线A4-A4的侧剖视图。
参照图1,测距装置10可以是传感器,其照射用于检测位于前方的物体1上的诸如距离信息等三维信息的光并实时获得照射光(irradiated light)。这里,三维信息可以包括三维图像或距离信息。例如,测距装置10可以应用于便携式终端、无人驱动车辆、自动驱动车辆、机器人、无人机、医疗装置等。测距装置10可以包括光检测和测距(LiDAR)装置、感测装置或相机模块。
测距装置10可以包括一个或更多个光源30和一个或更多个光接收部分20。对于光源30,输出光11可以照射到物体1,并且从物体1反射的接收光(received light,接受的光)12可以由光接收部分20检测。光源30可以包括向物体1照射光的元件。光源30可以产生并照射正弦波、斜波、方波、脉冲波或连续光。光源30可以产生并照射相同波长的光或多个不同波段的光。光源30可以通过执行例如幅度调制或相位调制来输出光。光源30可以发射红外区域中的光。当使用红外区域中的光时,可以防止与包括阳光在内的可见区域中的自然光混合。然而,不一定限于红外区域,可以发射各种波长区域的光。在这种情况下,可能需要进行校正以去除混合的自然光信息。例如,光源30可以包括激光光源,但不限于此。光源30可以包括边缘发射激光器、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)和分布式反馈激光器中的任何一种。例如,光源30可以包括激光二极管。此外,光源30可以是近红外半导体激光器等各种激光器。根据实施的需要,光源30可以包括在另一个设备中,不一定由在测距装置10中的硬件组成。
作为接收光12,光接收部分20可以获得光的强度信息和距物体1的距离信息。光强度信息可以包括根据物体1的区域反射的光的强度值,距离信息可以指示物体1和测距装置10之间的距离。光接收部分20可以在其中包括传感器(未示出)和透镜(未示出),并且可以通过传感器检测通过透镜入射的光。
光源30用于相机模块,例如三维图像感测用的相机模块。例如,三维图像感测用的相机模块可以是能够捕捉物体的深度信息的相机。同时,为相机模块的深度传感安装了单独的传感器,它分为两种类型:结构光(SL)方法和飞行时间(ToF)方法。结构光(SL)方法向被摄体发射特定图案的激光,并根据被摄体的表面的形状基于图案的变形程度来计算深度,并且通过将三维图像与图像传感器拍摄的图像合成来获得三维图像的拍摄结果。相比之下,ToF方法测量激光反射离开被摄体所需的时间,计算深度,并将其与图像传感器拍摄的图像相结合,以获得三维拍摄结果。因此,SL方法要求非常精确地定位激光器,而ToF方法在大规模生产中的优势在于其依赖于改进的图像传感器,并且SL方法和ToF方法中的任一种或者两种方法可以在一部移动电话中使用。
ToF具有直接型/间接型,间接型使用发射光(emitted light,发射的光)和接收光之间的相位差来测量距离,调制表面发射激光装置(VCSEL)的光源,并可被驱动使得以预定的周期反复开启/关闭。这里,传感器的像素可以包括在与光源相同的时间段内开启和关闭的像素和以180度的相位差开启/关闭的像素。在直接型中,为了通过检测相位差来测量距离,0度的情况和360度的情况可以被识别为相同的距离。例如,物***于光源的正前方的第一种情况和由于物体远离光源在光的返回时间内相位改变360度且周期相同的第二种情况可以被处理和识别为相同的距离。在第一种情况下,从光源发射的光可以直接被传感器检测到而没有相位差,而在第二种情况下,光源和由传感器接收的反射光之间的相位差变为360度,使得相位差再次消失。因此,必须根据目标距离来调整光源和传感器的闪烁周期。特别地,随着物体之间的距离增加,闪烁周期可以设置得更长(调制频率小)。
如图1和图2所示,光源30可以包括表面发射激光装置200,其中布置有多个发射器201和202。表面发射激光装置200可以包括根据区域R1和R2选择性地发射光的多个光发射部分E1和E2。例如,表面发射激光装置200可以包括在整个区域(例如R1)发射光的第一光发射部分E1以及在部分区域(例如R2)发射光的第二光发射部分E2。该部分区域是尺寸小于整个区域的尺寸的区域,并且可以是整个区域内的中心区域。表面发射激光装置200可以包括具有不同视场(FOV)和照射光的第一光发射部分E1和/或第二光发射部分E2。表面发射激光装置200可以包括用于照射不同变焦功能的光的第一光发射部分E1和/或第二光发射部分E2。
参照图2和图3,表面发射激光装置200包括第一光发射部分E1和与第一光发射部分E1连接的第一发射器201的第一焊垫101、第二光发射部分E2和与第二光发射部分E2连接的第二发射器202的第二焊垫102。第一光发射部分E1可以包括第一发射器201的阵列,并且第一发射器201的阵列可以以矩阵形式布置在第一区域R1中。第一区域R1是表面发射激光装置200的整个区域,并且在第一方向H上的水平长度H1可以大于在第二方向V上的竖直长度V1。这里,第一方向H可以是水平方向、行方向或第一水平方向。第二方向V可以是与第一方向正交的方向,并且可以是列方向或与第一水平方向正交的第二水平方向。第三方向可以是第一方向H和第二方向V之间的对角线方向。第一区域R1的水平长度H1和竖直长度V1可以作为基于预定的视角FOV的1倍变焦区域的光发射区域。第一光发射部分E1照射的光的视角或基准视角可以是例如70度或更大,例如80度至90度。水平长度H1可以在1mm或更大的范围内,例如1.2mm至1.5mm。竖直长度V1可以在0.7mm或更大范围内,例如0.7mM至1.2mm。当水平长度H11与竖直长度V1的比率为4:3或比率H1:V1为a:b的比率时,两者具有a>b的关系,其中a可以比b大一倍。
第二光发射部分E2包括第二发射器202的阵列,并且第二发射器202的阵列可以设置在面积小于第一区域R1的面积的第二区域R2中。第一区域R1可以是第一发射器201被设置在整个区域中的区域。第二区域R2是在第一区域R1的中心区域中,第一发射器201和第二发射器202被交替布置的区域,或者可以是布置有第二发射器的区域。在第二区域R2中,可以交替地布置第一发射器201和第二发射器202,并且每个第二发射器202可以设置在第一发射器201之间。作为另一示例,第二区域R2可以被第一区域R1中未设置第二发射器的区域包围。因此,第二区域R2中的第二发射器202可以通过第一区域R1或第一发射器201以开环和/或闭环的形式布置。或者,第二区域R2中的第一发射器201可以通过第二发射器202以开放环和/和闭环的形式设置。
参照图4和图3,第一区域R1可以包括第三区域R3,并且第三区域R1可以设置在第二区域R2和第二焊垫102之间。在第二区域R2中,第一发射器201和第二发射器202可以在第一方向H和第二方向V上交替设置。在第一区域R1和/或第三区域R3中,第一发射器201可以在第一方向H和/或第二方向V上以相同间距D1布置。在第一区域R1和/或第三区域R3中,第一发射器201在第一方向H和/或在第二方向V上的间隔距离D6可以大于在对角线方向上的间隔距离D4。第一发射器201在第一方向H和第二方向V上的间距D1可以大于第一发射器201在倾斜方向(即第三方向)上的间距D3。在第一方向H和第二方向V上,在第一区域R1中相邻的第一发射器201的间距D1可以等于在第二区域R2中相邻的第二发射器202之间的间距D2,在第一方向H和/或第二方向V上在第二区域R2中相邻的第一发射器201和第二发射器202之间的间距D5可以是第二发射器202的间距D2的1/2。在第一方向H和第二方向V上在第二区域R2中相邻的第一发射器201和第二发射器202之间的间距D5可以是在第一区域R1中彼此相邻的第一发射器201的间距D1的1.2倍。第二发射器202在第二区域R2中可以在具有均匀间距D1的第一发射器201之间的每个区域中以均匀间距D2设置。在第二区域R2中第一发射器201和第二发射器202之间在第三方向(即倾斜方向)上的间距D3可以与第一区域R1中相邻的第一发射器201之间的间距D8相同。在第一区域R2中在第三方向上第一发射器201之间的间距和第二发射器202之间的的间距D8可以相同。考虑到光发射层,作为第一发射器201和第二发射器202之间的间隔的间距D5可以是例如40μm或更大、或在40至60μm的范围内。
在第二区域R2内在第一方向和第二方向上相邻的发射器201和202之间的间隔距离D7(即最小距离)可以彼此相同。第二区域R2中在第一方向H和第二方向V上相邻的发射器201和202之间的距离D7可以小于在第三方向上第一发射器201之间的距离(即D4)或第二发射器202之间的间隔距离D9。间隔距离D7可以是间隔距离D6的1/2。
在第一区域R1的面积内第二区域R2的面积可以是30%或更小,例如4%至25%。这里,第二区域R2在第一方向上距离第一区域R1和第二区域R2的中心位置可以具有相同的长度,并且在第二方向上可以具有相同长度。第二区域R2可以在第一区域R1的中心以圆形或多边形设置。
作为第一示例,当第二区域R2的面积为总面积的25%±2%时,第二光发射部分E2照射的光的视角可以设置在40度至50度的范围内。作为第二示例,当第二区域R2的面积为总面积的11%±1.5%时,第二光发射部分E2照射的光的视角可以设置在25度至35度的范围内。作为第三示例,当第二区域R2的面积为总面积的6%±1%时,第二光发射部分E2照射的光的视角可以设置在20度至25度的范围内。作为第四示例,当第二区域R2的面积为总面积的4%±1%时,第二光发射部分E2照射的光的视角可以设置在15度至23度的范围内。这里,总面积可以是第一区域R1的面积。
这里,在第一示例中,第二光发射部分E2的第二发射器202的总数可以是第一发射器201的总数的25%或更少,例如在20%至25%的范围内。在第二示例中,第二光发射部分E2的第二发射器202的总数可以是第一发射器201的总数的15%或更少,例如在9%至15%的范围内。在第三示例中,第二光发射部分E2的第二发射器202的总数可以是第一发射器201的总数的8%或更少,例如在第一发射器201的总数的4%至8%的范围内。在第四示例中,在第二光发射部分E2的第一发射器202的总数可以是6%或更少,例如,在第一发射器201的总数的2%至6%的范围内。这里,第一发射器201的总数可以是450个或更多个,例如在450至1000的范围内,第二发射器202的数量可以是至少20个或更多个。根据第一至第四示例,第二发射器202的数量可以被计算和设置。这里,第一发射器201的总数是设置在第一区域R1中的第一发射器201的数量。
第二区域R2可以根据根据第一至第四示例中的任何一个的变焦倍率和视角来设置。根据第一示例,来自第二光发射部分E2的光可以被设置为与基准倍率1倍相比为2倍的变焦模式,并且根据第二示例,来自第二光发射部分E2的光可以被设置为与基准倍率相比为3倍的变焦模式,并且根据第三示例,第二光发射部分E2的光线可以被设置为与基准倍率相比为4倍的缩放模式,或者根据第四示例,来自第二光发射部分E2的光可以被设置为与基准倍率相比为5倍的变焦模式。这里,当根据第一示例仅第二光发射部分E2被驱动时,与第一光发射部分E1的功耗相比可以节省5.8%±1.2%的功耗,当根据第二实施例仅第二光发射部分E2被驱动时,与第一光发射部分E1的功耗相比可以节省2.9%±0.5%的功耗。当根据第三示例仅第二光发射部分E2被驱动时,与第一光发射部分E1的功耗相比可以节省1.7%±0.3%的功耗。当根据第一示例仅第二光发射部分E1被驱动时,与第一光发射部分E1的功耗相比可以节省1%±0.2%的功耗。
通过选择性地将第一光发射部分E1和第二光发射部分E2驱动到第一区域R1和/或第二区域R2,可以根据不同的视角和不同的变焦倍率设置光。此外,与不设置第二区域R2的情况相比,功耗可以减少多达6%。作为另一示例,具有第三发射器(未示出)的子区域(未示出)可以被设置在第二区域R2中,并且具有第四发射器(未示出)的子区域(未示出)可以被设置在第三区域中,例如在具有n个发射器的n(n是3或大于3)区域内可以设置具有n+1个发射器的n+1区域。
第一发射器201和第二发射器202可以包括例如垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。第一发射器201和第二发射器202中的每一个可以被定义为具有开口的发射器。第一发射器201和第二发射器202可以发射750nm或更大的范围内的光,例如750nm至1100nm范围内或750nm至950nm的范围内。第一发射器201和第二发射器202可以发射相同的峰值波长。
如图5的(A)所示,当向第一焊垫101供电时,第一发射器201可以发射光。第一焊垫101可以与延伸穿过第一光发射部分E1的上部的第一电极280电连接。如图5的(B)所示,第二发射器202可以在向第二焊垫102供电时发射光。第二发射器202可以与延伸穿过第一光发射部分E1和第二光发射部分E2的上部的第二电极290电连接。第一焊垫101可以是第一电极280的外侧区域中的外侧电源端子(例如导线或接合构件)所连接的区域。第二焊垫102可以是第二电极290的外侧区域中的外侧电源端子(例如,导线或接合构件)所连接的区域。第二焊垫102可以设置在第一焊垫101所设置的区域中的、最靠近第二区域R2的区域中,并且可以设置在第一焊垫101的区域之间。第二焊垫102可以设置在第一区域R1的外侧,其面积小于第一焊垫101的面积。
如图4和图6所示,第二焊垫102的第二电极290和第二发射器202可以与桥电极295连接。可以设置一个或更多个桥电极295。桥电极295可以沿着第二焊垫102和第二区域R2之间的第三区域R3设置,并且可以沿着第一发射器201的外侧上部延伸。桥电极295的宽度可以等于或小于第二焊垫102的宽度。桥电极295的宽度可以等于或小于第二光发射部分E2的宽度。
这里,当桥电极295在第三区域R3上延伸并且在没有第一发射器201的情况下形成时,由于第一发射器201的数量的减少,被桥电极295所覆盖的区域可能导致发光强度的损失,并且可能无法获得期望的照明场(FOI)。此外,当在第一发射器201之间延伸穿过第一电极280的第一连接部分284时,第二电极280的桥电极295的宽度可以较窄,相应地,桥电极295的电阻可以增加,并且工作电压增加。根据本发明的实施例,可以通过将第二电极290的桥电极295布置成在竖直方向Y上与第一电极280的第一连接部分284重叠来减少光损失。此外,形成第二焊垫102的区域与第一焊垫101分开形成,使得其可以形成为单层。因此,通过在第二区域R2和第三区域R3中以多层形式部分堆叠第一电极280和第二电极290,可以节省金属(例如,Au)材料,并且由于第二电极290的桥电极的宽度形成得尽可能宽,所以可以降低工作电压并且可以改善电流扩散。
第二区域R2的面积可以是第一区域R1的面积(即总面积)的30%或更小的面积,例如在4%至30%的范围内或在4%到25%的范围内。该第二区域R2在上述范围内包括第二发射器202并选择性地驱动第二发射器202,从而降低表面发射激光装置200的功耗。此外,具有变焦功能大于第一发射器201或视角小于基准视角(FOV)的第二发射器202的第二区域R2的功率消耗最多可以减少6%。也就是说,当使用大于1倍的变焦功能时,可以通过仅驱动第二区域R2的第二发射器202并关闭第一发射器201来降低功耗。此外,在基准视角或1倍变焦模式的情况下,可以开启第一发射器201并且关闭第二发射器202。
此外,当驱动除表面发射激光装置中的整个区域之外的第二区域R2时,由于第一发射器201和第二发射器202被用于独立地驱动,而施加到每个第二发射器的电流差异被消除以获得相同的电流密度,可以减少提供给第二区域R2的电流,并且还可以减少总功耗。这里,由于第一发射器201和第二发射器202的堆叠结构被设置为相同的结构,因此将主要描述第一发射器201,并且对于第二发射器202,将参考第一发射器201,稍后将描述与第一发射器201不同的配置以及第二发射器202的堆叠结构中的附加配置。
参考图4、图7和图8,第一发射器201可以包括下部电极215、基板210、第一反射层220、光发射层230、氧化层240、第二反射层250、钝化层270和第一电极280。第一电极280可以包括第一接触部分282和第一连接部分284。第二电极290可以包括第二接触部分292和第二连接部分294,并且将参考第一电极280的描述。
第一发射器201可以包括基板210。基板210设置在第一反射层220和下部电极215之间,并且可以是导电基板或非导电基板。作为导电基板,可以使用导电性优异的金属。由于基板210必须能够使在第一发射器201的工作期间产生的热充分地消散,所以可以使用热传导率高的GaAs基板或金属基板,或者可以使用硅(Si)基板。作为非导电基板,可以使用AlN基板、蓝宝石(Al2O3)基板或陶瓷基基板。
下部电极215可以设置在基板210的下方。下部电极215可由单层或多层的导电材料形成。例如下部电极215可以是金属,并且具有包括铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)和金(Au)中的至少一种的单层或多层结构,并且可以通过改善电气特性来增加光输出。下部电极215可以是与第一发射器201和第二发射器202共同连接的公共电极或阴极端子。
第一反射层220可以设置在基板210上。当省略基板210以减小厚度时,第一反射层220的下表面可以与下部电极215的上表面接触。第一反射层220可以掺杂有第一导电型掺杂剂。例如,第一导电型掺杂剂可以包括n型掺杂剂,例如Si、Ge、Sn、Se、Te等。第一反射层220可以包括镓基化合物,例如AlGaAs,但不限于此。第一反射层220可以是分布式布拉格反射器(DBR)。例如,第一反射层220可以具有在其中包括折射率不同的材料的第一层和第二层交替堆叠至少一次或更多次的结构。第一反射层220中的层的厚度可以根据各个折射率和从光发射层230发射的光的波长来确定。
光发射层230可以设置在第一反射层220上。具体而言,光发射层230可以设置在第一反射层220和第二反射层250之间。光发射层230可以设置在第一反射层220的部分区域和第二反射层250之间。光发射层230在其中可以包括有源层和至少一个腔,并且有源层可以包括单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构和量子线结构中的任何一个。有源层可以具有使用III-V族或II-VI族化合物半导体材料的成对的InGaAs/AlxGaAs、AlGaInP/GaInP、AlGaAs/AlGaAs、AlGaAs/GaAs、GaAs/InGaAs等,并且可以以1对至3对结构形成,但不限于此。腔可以由AlyGa(1-y)As(0<y<1)材料形成,并且可以包括多个AlyGa(1-y)As层,但不限于此。
氧化层240可以包括绝缘区域242和开口241。绝缘区域242可以围绕开口241,例如,开口241可以设置在光发射层230的光发射区域(中心区域)上,绝缘区域242可以设置在光发射层230的非光发射区域(边缘区域)上。非光发射区域可以围绕光发射区域。开口241可以是电流流过的通道区域。绝缘区域242可以是阻挡电流流动的阻挡区域。绝缘区域242可以称为氧化层或氧化物层。氧化层240限制电流的流动或密度,从而发射更集中的激光束,因此可以称为电流限制层。
从第一电极280供应到光发射层230的电流量,即电流密度,可以由开口241的尺寸确定。开口241的尺寸可以由绝缘区域242确定。随着绝缘区域242的尺寸增加,开口241的尺寸减小,并且当开口241的尺寸减小时,提供给光发射层230的电流密度可以增加。此外,开口241可以是由光发射层230产生的光束在上部方向上(即在第二反射层250的方向上)行进所穿过的通道。也就是说,光发射层230的光束的发散角可以根据开口241的尺寸而变化。
绝缘区域242可以由例如氧化铝(Al2O3)的绝缘层形成。例如,当氧化层240包括砷化铝镓(AlGaAs)时,在氧化层240的AlGaAs中,与H2O反应的边缘区域变为氧化铝(Al2O3)以形成绝缘区域242,并且不与H2O发生反应的中心区域变为包含AlGaAs的开口241。
从光发射层230通过开口241发射的光可以发射到上部区域,并且开口241的透光率可以高于绝缘区域242的透光率。绝缘区域242可以包括多个层,例如,至少一个层可以包括III-V族或II-VI族化合物半导体材料。第二反射层250可以设置在氧化层240上。第二反射层250可以包括镓基化合物,例如AlGaAs。第二反射层250可以掺杂有第二导电型掺杂剂。第二导电型掺杂剂可以是p型掺杂剂,例如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba。作为另一示例,第一反射层220可以掺杂有p型掺杂剂,第二反射层250可以掺杂有n型掺杂剂。第二反射层250可以是分布式布拉格反射器(DBR)。例如,第二反射层250可以具有其中包括折射率不同的材料的多个层交替堆叠至少一次或更多次的结构。第二反射层250的每一层可以包括AlGaAs,并且具体地,可以由组成不同的AlxGa(1-x)As(0<x<1)的组成式的半导体材料制成。这里,当Al增加时,各层的折射率会降低,当Ga增加时,各层的折射率会增加。第二反射层250的每一层的厚度可以是λ/4n,λ可以是从有源层发射的光的波长,并且n可以是每一层在光的波长下的折射率。第二反射层250可以通过交替堆叠层而形成,并且第一反射层220中的成对的层的数量可以大于第二反射层250中的成对的层的数量。这里,第一反射层220的反射率可以大于第二反射层250的反射率,从第一反射层220到第二反射层250的层可以被定义为光发射结构。光发射结构的上部可以设置为倾斜的侧表面。光发射结构的上部可以通过台面蚀刻工艺暴露于倾斜的侧表面。
钝化层270可以围绕光发射结构的上部设置。光发射结构的上部可以包括例如光发射层230、氧化层240和第二反射层250。钝化层270可以设置在第一反射层220的上表面上。钝化层270可以设置在第二反射层250的边缘区域上。当光发射结构被部分蚀刻时,第一反射层220的上表面的一部分可以被暴露,并且光发射结构的一部分可被设置为突出形式。钝化层270可被设置在光发射结构的部分区域的***和第一反射层220的暴露的上表面上。
钝化层270可以保护光发射结构免受外部影响,并且可以阻止第一反射层220和第二反射层250之间的电短路。钝化层270可以由绝缘材料或介电材料形成,例如,可以由诸如SiO2的无机材料形成,但不限于此。
第一电极280可以包括第一接触部分282和与第一接触部分282连接的第一连接部分284。第一接触部分282可以与第二反射层250的上表面的一部分接触。第一接触部分282可以与第二反射层250欧姆接触。第一连接部分284可以将第一接触部分282和第一焊垫(参见图4的101)连接在一起,并且可以将相邻的第一发射器201连接在一起。第一接触部分282和第一连接部分284可以由导电材料形成。例如,第一接触部分282和第一连接部分284可以形成为单层或多层结构,包括铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)或金(Au)中的至少一种。第一接触部分282和第一连接部分284可以由相同的金属或非金属材料形成,或者可以由不同的材料形成。第二接触部分292和第二连接部分294可以选自第一接触部分282和第一连接部分284的材料。第一接触部分282可以与钝化层270的外周上的第二反射层250接触,第二反射层250在竖直方向Y上与开口241重叠。第一接触部分282可以通过钝化层270与第二反射层250接触,并且可以以环形或闭环形状围绕第二反射层250的上部周边设置。
如图4所示,在第一发射器201和第二发射器202中的每一个中,当从俯视观察时,开口241设置在中心,并且绝缘区域242以及第一接触部分282和第二接触部分292可以围绕开口241设置。
如图10所示,第一绝缘层285可以设置在第二区域R2和第二焊垫102之间的第三区域R3上。第一绝缘层285可以设置在第一光发射部分E1的第一电极280和第二光发射部分E2的第二电极290的桥电极295之间。第一绝缘层285可以设置在第一发射器201的第一电极280的上部和第二发射器202的第二电极290的桥电极295的下部,并且可以将第一电极280中的第一连接部分284与桥电极2952电分离和物理分离。因此,第三区域R3上的第二电极290的桥电极295可以通过第一绝缘层285与第一电极280电绝缘。第二绝缘层287可以在桥电极295的外侧上部上延伸。第一绝缘层285设置在第二区域R2中的第二电极290的第二连接部分294和第一电极280的第一连接部分284之间,并且可以在第一连接部分284和第二连接部分294之间绝缘。第一连接部分284、第一绝缘层285和第二连接部分294可以设置为在第二区域R2的一部分中在竖直方向Y上重叠。即,在形成第一电极280和第二电极290的第一接触部分292之后,可以形成钝化层,或者可以通过反向工艺形成钝化层,可以执行形成第二电极290的第二连接部分294的工艺。因此,第一绝缘层285可以在第一电极280的第一连接部分284上将第一电极280和第二电极290分开。竖直方向Y是与图4的第一方向H和第二方向V正交的方向,并且与竖直方向Y正交的方向X是图4的第一方向H或第二方向V,或者可以沿对角线方向。这里,如图4和图10所示,第二电极290的第二连接部分294和与第二连接部分294连接的桥电极295可以在光发射结构外侧的平坦部分F1和F2上延伸。平坦部分F1和F2是第一发射器201和第二发射器202的上部的平坦部分,并且可以是围绕光发射结构的突出部分P1和P2的台面蚀刻区域。对于相邻的突出部分P1和P2,第二区域R2的第一平坦部分F1的最小宽度可以是第一发射器201和第二发射器202的相邻突出部分P1和P2之间的间隔距离D7。在相邻的突出部分P1和P2之间的区域中,第二区域R2的第一平坦部分F1的最大宽度可以是第一发射器201的第一突出部分P1之间的距离,或者可以是第二发射器202的第二突出部分P2之间的间隔距离D9。这里,作为最小宽度的间隔距离D7可以形成在至少7μm或更大的范围内,例如在7μm至12μm的范围内,并且作为最大宽度的间隔距离D9可以形成为10μm或更大,例如在10μm至20μm范围内。因此,第二电极290的第二连接部分294可以具有取决于区域的上述间隔距离D7和D9,并且可以将相邻的第二发射器202彼此连接,并且可以在不增加连接电阻的情况下提供电流扩散效果。此外,第二电极290的桥电极295沿着第一发射器202的第一突出部分P1之间的区域具有最小宽度(即,D7),并且可以延伸到每个第一突出部分P1的两侧。因此,桥电极295的连接电阻没有增加,电流会扩散,并且工作电压会降低。
如图4和图9所示,第二绝缘层287可以还设置在第一光发射部分E1和第二光发射部分E2之间的交界区域中。第二绝缘层287可以在第一光发射部分E1的第一电极280的第一连接部分284和第二光发射部分E2的第二电极290的第二连接部分294之间绝缘。因此,第二绝缘层287可以将从第二光发射部分E2的第二电极290的第二连接部分294到第一光发射部分E1的第一电极280相对于第二区域R2的外部电分离和物理分离。第二绝缘层287可以沿着交界区域在一个方向上以直线延伸或者以Z字形延伸。也就是说,第二绝缘层287设置在空间上不影响相邻的发射器201和202的区域中,或者可以在第一电极280的第一连接部分284和第二电极290或桥电极295的第二连接部分294之间延伸,使得开口241不受影响。第一绝缘层285和第二绝缘层287可以由绝缘材料制成,绝缘材料例如可以包括氮化物或氧化物中的至少一种,例如聚酰亚胺、二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)。
参照图11至图13,在表面发射激光装置中,第一区域R1可以包括第三区域R3,并且可以是除第二区域R2之外的区域。在全驱动模式或基准视角中,第一区域R1和第二区域R2的所有光发射部分E1和E2可以发射光。根据小于基准视角或变焦倍率,第二区域R2可以是多个子区域Ra、Rb、Rc和Rd中的任何一个。对应于视角和小于基准的变焦倍率的区域可以是在上述第一示例、第二示例、第三示例和第四示例中设置的子区域Ra、Rb、Rc和Rd中的每一个。如图11和图12所示,第二区域R2可以实现多个子区域Ra、Rb、Rc和Rd中的任何一个。这里,设置在第二光发射部分E2上的第二发射器可以包括M行和N列,M行可以包括至少8行,N列可以包括至少4列。例如,根据实施例1至4,M行可以是8至20行,并且N(N<M)列可以是小于18列的4至15列。对于每个相邻行,第二发射器可以布置在同一列中或者以Z字形方式布置。第一发射器可以包括行O和列P,并且行O(O>M,O>N)可以具有至少30行,列P(P>M,P>N)可具有至少15列,可以矩阵方式布置,也可以锯齿形布置。这里,当仅布置第二区域R2中的第二发射器时,第一发射器可以根据行和列以相同间距布置。并且,行和列的数量可以具有O>P>M>N的关系。
子区域Ra的面积可以是30%或更小,例如,在第一区域R1的面积范围内的4%到25%的范围内。子区域Ra可以是图2中的第二区域R2的尺寸。这里,子区域Ra在第一方向上从第一区域R1和第二区域R2和R2的中心位置起可以具有相同的长度,并且在第二方向上可以具有相同长度。作为第一示例,当子区域Ra具有总面积的25%±2%的面积时,第二光发射部分E2照射的光的视角可以设置在40度至50度的范围内(参见图12的(A))。作为第二示例,当子区域Rb具有总面积的11%±1.5%的面积时,第二光发射部分E2照射的光的视角可以设置在25度至35度的范围内(参见图12的(B))。作为第三示例,当子区域Rc具有总面积的6%±1%的面积时,第二光发射部分E2照射的光的视角可以设置在20度至25度的范围内(参见图12的(C))。作为第四示例,当子区域Rc具有总面积的4%±1%的面积时,第二光发射部分E2照射的光的视角可以设置在15度至23度的范围内(参见图12的(D))。这里,总面积可以是第一区域R1的面积。
在第一示例中,第二光发射部分E2的第二发射器202的总数可以是第一发射器201的总数的25%或更少,例如在20%至25%的范围内。在第二示例中,第二光发射部分E2的第二发射器202的总数可以是第一发射器201的总数的15%或更少,例如在9%至15%的范围内。在第三示例中,第二光发射部分E2的第二发射器202的总数可以是第一发射器201的总数的8%或更少,例如在第一发射器201的总数的4%至8%的范围内。这里,第一发射器201可以是450个或更多,例如在450个至1000个的范围内,第二发射器202的数量可以是至少20或更多。根据第一至第四示例,可以计算和布置第二发射器202的数量。在第四示例中,第二光发射部分E2的第二发射器202的总数可以是第一发射器201的总数的6%或更少,例如在第一发射器201的总数的2%至6%的范围内。第二区域R2的子区域Ra、Rb、Rc和Rd可以根据第一至第四示例的任何一个的变焦倍率和视角来设置。根据第一示例,来自第二光发射部分E2的光可以被设置为与基准倍率1倍相比为2倍的变焦模式,并且根据第二示例,来自第二光发射部分E2可以被设置为与基准倍率相比为3倍的变焦模式,根据第三示例,第二光发射部分E2的光可以被设置为与基准倍率相比为4倍的变焦模式,或者根据第四示例,来自第二光发射部分E2的光线可以被设置为与基准倍率相比为5倍的变倍模式。
这里,当根据第一示例仅驱动第二光发射部分E2时,与第一光发射部分E1的功耗相比,节省了5.8%±1.2%的功耗,并且当根据第二示例仅驱动了第二光发射部分E2时,与第一光发射部分E1的功耗相比节省了2.9%±0.5%的功耗,并且当根据第三示例仅驱动第二光发射部分E2时,与第一光发射部分E1的功耗相比较节省了1.7%±0.3%的功耗,或者当根据第一示例仅驱动第二光发射部分E2时,与第一光发射部分E1的功耗相比可以节省1%±0.2%的功耗,如上所述,通过将光发射部分E1和E2驱动到第一区域R1和/或第二区域R2,可以设置不同视角和不同变焦倍率的光。此外,与不设置第二区域R2的情况相比,功耗可以减少多达6%。
如图14所示,测距装置可以包括光源30、光接收部分20、多个放大器70、峰值检测器72、选择器74和处理器76。如以上公开的图2至图10所示,光源30可以通过具有第一区域R1和/或第二区域R2的子区域Ra、Rb、Rc和Rd的第一光发射部分51和第二光发射部分52向物体1辐射光。光源30可以包括驱动器60,该驱动器60具有用于驱动第一光发射部分51的第一驱动器61和用于驱动第二光发射部分52的第二驱动器62。第一驱动器61和第二驱动器62可以实现为驱动器IC。将省略对光源30的重复内容的描述。
光接收部分20可以检测从物体1反射或散射的光并输出电信号。光接收部分20可以检测散射光并输出电信号。光接收部分20可以将反射或散射光转换为电压信号。多个放大器70可以通过分别以不同增益放大电信号来生成多个放大电信号。多个放大器70可以具有从低增益值到高增益值的不同增益值。多个峰值检测器72可以检测每个放大信号的峰值以生成峰值检测信号,并且每个峰值检测器72可检测放大电信号的中心位置,从而检测峰值。选择器74可以基于多个放大电信号中的至少一个放大的电信号的电平来选择最佳峰值检测信号。处理器76可以控制测距装置的每个组件的工作。测距装置可以包括存储器,其中存储用于由处理器76执行的工作的程序和其他数据。处理器76可以包括时间数字转换器(TDC),用于测量从光源30的第一光发射部分和/或第二光发射部分50(即51和52)照射的光的照射时间与峰值检测器72检测到的峰值的检测时间之间的时间,并且处理器76可以基于由TDC测量的时间来测量到物体1的距离。根据另一个实施例,处理器76可以包括模数转换器(ADC),模数转换器(ADC)将作为模拟信号的峰值转换为数字信号,并且处理器76可以通过处理由ADC转换的数字信号来测量到物体1的距离。
如图15所示,表面发射激光装置可以选择第一光发射部分和第二光发射部分中的任何一个或两个(S21),并且所选择的光发射部分由第一驱动部分和第二驱动部分驱动(S22),并且红外光可以朝向物体照射。此后,光接收部分接收由第一光发射部分和/或第二光发射部分照射的光(S24),并分析接收到的光以检测三维图像或距离。在这种情况下,当第二光发射部分被驱动时,可以照射倍率比基准倍率高(即2倍率或更高倍率)且小于基准视角(视角的小于80度的光)的光。因此,可以通过光接收部分接收的光来测量与物体相对应的三维图像或距离。因此,与基准模式(基准视角、基准倍率)的情况相比,可以降低变焦倍率下的功耗。
图16是示出根据本发明的实施例的表面发射激光装置所应用的移动终端的示例的立体图。
如图16所示,移动终端1500可以包括设置在一侧或后侧的相机模块1520、闪光灯模块1530和自动对焦装置1510。这里,自动对焦装置1510可以包括上述的表面发射激光装置和作为光发射层的光接收部分。闪光灯模块1530可以在其中包括发射光的发射器。闪光灯模块1530可以通过移动终端的相机操作或用户的控制来操作。相机模块1520可以包括图像捕捉功能和自动对焦功能。例如,相机模块1520可以包括使用图像的自动对焦功能。自动对焦装置1510可以包括使用激光的自动对焦功能。自动对焦装置1510可以主要用于使用相机模块1520的图像的自动对焦功能变差(例如在接近10m或小于10m或在黑暗环境中)的条件下。上述详细描述不应被解释为在所有方面都是限制性的,而应被视为说明性的。本实施例的范围应当通过对所附权利要求的合理解释来确定,并且在本实施例的等效范围内的所有修改都包括在本实施例的范围内。
Claims (19)
1.一种表面发射激光装置,包括:
第一区域,其中布置有多个第一发射器;以及
第二区域,其中布置有所述多个第一发射器的一部分和多个第二发射器;
其中,所述第二区域的面积小于所述第一区域的面积,
其中,所述第二区域设置在所述第一区域的中心区域中,并且
其中,所述第一发射器和所述第二发射器被分别地驱动。
2.根据权利要求1所述的表面发射激光装置,其中,设置在所述第二区域中的所述第二发射器的数量小于设置在所述第一区域中的所述第一发射器的数量。
3.根据权利要求1所述的表面发射激光装置,还包括:第一焊垫,设置在布置有所述第一发射器的所述第一区域的外侧,并与所述多个第一发射器电连接;以及
第二焊垫,设置在所述第一区域的外侧并与所述第二发射器电连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的表面发射激光装置,其中,所述第一区域中的相邻的第一发射器之间的间距与所述第二区域中的相邻的第二发射器之间的间距相同。
5.根据权利要求4所述的表面发射激光装置,其中,所述第二区域布置有所述第二发射器,并且
其中,所述第一区域和所述第二区域中的所述第一发射器和所述第二发射器具有相同的间距。
6.根据权利要求3所述的表面发射激光装置,包括第一绝缘层,所述第一绝缘层设置在所述第二区域上的所述第一连接部分与所述第二连接部分之间,
其中,所述第二焊垫设置在所述第一区域的外部,所述第二焊垫的面积小于所述第一焊垫的面积,并且所述第二焊垫与所述多个第二发射器电连接,并且
其中,所述第一发射器和所述第二发射器中的每一个包括:光发射层,设置在下部第一反射层上;氧化层,其在所述光发射层上具有开口;在所述氧化层上的第二反射层;以及在所述第二反射层上的钝化层。
7.根据权利要求6所述的表面发射激光装置,其中,所述第一发射器包括:第一电极,包括与所述第一发射器的所述第二反射层接触的第一接触部分;以及第一连接部分,从所述第一接触部分延伸到所述钝化层,并且
其中,所述第二发射器包括:第二电极,包括与所述第二发射器的第二反射层接触的第二接触部分;以及第二连接部分,从所述第二接触部分延伸到所述钝化层。
8.根据权利要求7所述的表面发射激光装置,包括:
第一平坦部分,设置在所述第二区域中的所述第一发射器的突出部分和所述第二发射器的突出部分之间,
其中,所述第一发射器和所述第二发射器的所述突出部分包括所述光发射层、所述氧化层和所述第二反射层,
其中,所述第一平坦部分的一部分与所述第一电极的所述第一连接部分及所述第二电极的所述第二连接部分竖直地重叠。
9.根据权利要求8所述的表面发射激光装置,还包括:第三区域,在该第三区域中,将所述第二电极与所述第二焊垫连接的桥电极被设置在所述第二区域和所述第二焊垫之间,
其中,所述桥电极延伸到设置在所述第三区域中的所述多个第一发射器的突出部分之外,并且所述第三区域包括延伸到所述第一发射器的所述突出部分之外的第二平坦部分,
其中,所述第一电极的所述第一连接部分和所述第二电极的桥电极在竖直方向上重叠在所述第二平坦部分上,并且
其中,所述第一绝缘层设置在所述第一电极的所述第一连接部分的上表面与所述桥电极的下表面之间,
包括:第二绝缘层,用于保护所述第一电极的所述桥电极的外部。
10.一种表面发射激光装置,包括:
多个第一发射器,设置在第一区域和第二区域中;以及
多个第二发射器,设置在所述第二区域中,
其中,所述第二区域包括在所述第一区域中,并且所述第二区域的面积小于所述第一区域的面积,
其中,所述多个第一发射器和所述多个第二发射器被分别地驱动,并且
其中,所述第一发射器与所述第二发射器之间的间距小于所述第一发射器之间的间距。
11.根据权利要求10所述的表面发射激光装置,其中,设置在所述第二区域内的第二发射器在所述第二区域上分别被设置在所述第一发射器之间。
12.根据权利要求10或11所述的表面发射激光装置,其中,所述第二区域中的相邻的第一发射器和第二发射器之间的间距是相邻的第一发射器之间的间距的1/2。
13.根据权利要求10或11所述的表面发射激光装置,其中,设置在所述第一区域中的每个所述第一发射器上均包括第一电极,
其中,设置在所述第二区域中的每个所述第二发射器上均包括第二电极,
其中,所述第二发射器的第二电极包括与所述第二焊垫连接的桥电极,
其中,所述桥电极在所述第一区域上延伸到所述第二焊垫;以及
其中,所述第一发射器和所述第二发射器中的每一个包括:
下部电极;
下部电极上的基板;
第一反射层,设置在所述基板上;
光发射层,设置在所述第一反射层上;
氧化层,在所述光发射层上包括开口和绝缘区域;
第二反射层,设置在所述氧化层上;以及
钝化层,在所述第二反射层上,
其中,所述第一电极或所述第二电极包括与所述第二反射层接触的接触部分和在所述钝化层上延伸的连接部分。
14.一种表面发射激光装置,包括:
第一光发射部分,具有O行和P列,并且其中,布置有多个第一发射器,所述第一发射器在红外区域中照射光;以及
至少一个第二光发射部分,具有M行和N列,并且其中,布置有用于在所述红外区域中照射光的多个第二发射器,
其中,所述第二发射器所设置在的所述第二区域的面积小于所述第一区域的面积,
其中,设置在所述第二区域内的所述第二发射器的数量小于设置在所述第一区域内的所述第一发射器的数量,
其中,所述第二区域设置在所述第一区域的中心区域内,
其中,所述第一发射器和所述第二发射器被分别地驱动,
其中,O、P、M、N为整数,并且其关系为O>P>M>N。
15.根据权利要求14所述的表面发射激光装置,其中,所述第一光发射部分以基准视角照射光,并且
其中,所述第二光发射部分以小于所述基准视角的视角照射光。
16.根据权利要求15所述的表面发射激光装置,其中,所述基准视角为70度或更大,并且
其中,小于所述基准视角的所述视角为50度或更小。
17.根据权利要求14或16所述的表面发射激光装置,其中,所述第一发射器和所述第二发射器以预定周期反复接通/断开,并且
其中,所述第一发射器在所述基准视角下的驱动周期小于所述第二发射器在小于所述基准视角的视角下的驱动周期。
18.根据权利要求14或15所述的表面发射激光装置,其中,所述第二区域的面积是所述第一区域的面积的30%或更小,并且
其中,所述第二区域相对于所述第一区域和第二区域的中心布置为多边形。
19.根据权利要求14或15所述的表面发射激光装置,
其中,所述第二光发射部分具有2倍或更大的变焦倍率的第二发射器。
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