实施例包括能够高效地产生高分辨的强度分布的器件，用定义输出强度的二进制字串可以容易地把所述高分辨的强度分布切换到各种具体配置，在加和之后将对所述输出强度进行组合以形成单个颜色强度深度。对这些器件进行排列允许在没有十分明显的闪烁效应的情况下高效地产生单颜色像素的图像线。在此申请中不相干的输出是期望的，这是因为它降低了对屏幕或最终图像的闪烁效应。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用 此申请要求于2009年12月19日提交的美国临时申请第61/288，269号的优先权，并且通过引用将其全部结合于此。 专利技术简述 实施例包括能够高效地产生高分辨的强度分布的器件，用定义输出强度的二进制串可以容易地把所述高分辨的强度分布切换到各种具体配置。对来自激光器阵列的输出强度进行组合以形成单个颜色或波长。对这些器件进行排列允许在没有十分明显的闪烁效应的情况下高效地产生单颜色像素的图像线。在此申请中非相干的输出是期望的，这是因为它降低了对屏幕或最终图像的闪烁效应。关于在联邦政府发起的研究或开发下做出的专利技术的权利的声明 不可适用。对“排序列表”、表格或者在紧致盘上列出的所提交的附录的计算机程序的参考 不可适用。
技术介绍
已经使用光来产生针对显示器的颜色强度，但是所使用的方法和系统是低效率的、庞大的，并且引起模糊或可不缩放的结果。现有技术激光成像显示器通过利用各种射束扫描设备使用了激光器作为强有色射束。在激光器的情况下，根据三种光束(红、绿和蓝)的组合生成显示器像素输出。可以以各种强度对这三种光束进行组合以产生特定颜色深度、强度和饱和度。特别地，半导体激光器已经变为成像系统应用的重要部件，这是因为半导体激光器的尺寸、重量和功率要求随着其连续利用随着时间的推移已经减小了。通过把来自光源的光描绘为被用来产生像素的高分辨的强度分布，半导体激光器已经被用作用于显示器的光源。然而，一些已存技术要求使用模拟功率源变体，而其他技术依赖于使用定时和/或机械反射手段。把激光器用作光源还具有闪烁效应的缺点，该闪烁效应产生斑(spot)或像素的亮区域和暗区域。在边缘发射半导体激光器件的情况下，产生正确的颜色半导体激光源已经仅仅是可能的。然而，此类型的激光器件对于光刻排列的设计而言是不传导的，这是由于必须在边缘上对它们进行劈切以产生用于发激光的腔。通常地，是在制造之后对基底进行劈切。从而，这已经把激光显示源限制到单个器件或机械地组合在一起的单个器件。垂直腔面发射激光器(VCSEL)是一种类型的半导体激光二极管，其具有与顶面垂直的激光束发射。与之相反，常规的边缘发射半导体激光器从通过从晶圆劈切出单独的芯片所形成的表面发射。虽然，VCSEL提供了优于边缘发射激光器的优势，但是尚未发现VCSEL在成像系统中的使用，这是因为仅仅在最近才产生出能够产生绿色输出波长的VCSEL0虽然已经产生了绿色输出VCSEL，但是这些器件具有过度的功率要求和许多可靠性问题。对于产生能够生成更好绿色输出以及其他颜色输出所必要的材料研究进展缓慢。事实上，仅仅蓝色VCSEL已经在市面上销售几年了。具有外部腔的VCSEL (VECSEL)是一种类型的VCSEL，其已经被重新配置为具有延伸在晶圆外部的腔。在光学上用常规的激光二极管对VECSEL进行泵浦。另外，诸如非线性晶体之类的光学元件可以被用来使光的频率加倍并且用来允许使用最适合于半导体激光器制造的材料输出有色光。把在显示器中使用VECSEL的、用于倍频输出的器件设计为产生采用三种不同颜色的光源。这与诸如投影仪之类的使用被滤波以生成特定颜色的白光源的显示器件相反。VECSEL器件阵列被用来产生单个的、明亮的、彩色光源。单个彩色光源典型地是静态的，这意味着光源的强度不变。然而，知道的是可以把反射镜(miiTor)定位在多个反射镜之中以确定在一点处的颜色强度。其他已知且相关的技术包括对单个光源加脉冲或者对该光源进行定时以改变强度值。然而，所有这些方法严重地取决于机械反射镜。此技术通常称为数字光处理器(DLP)技术。高质量显示器已经受DLP技术控制许多年了。DLP技术广泛用在投影显示器连同很多其他不同类型显示器中。DLP使用微机电(MEM)器件阵列作为多个微小反射体，其可以由反射特定量的有色光的电信号调制，该有色光从3个多色源产生组合颜色。这些源通常是从诸如使用不在经滤波的波长中的大量的被浪费能量的高成本投影仪灯之类的白光源滤波出来的颜色。所有这过度的被浪费能量产生大量的热，其使系统尺寸更大得多并且更昂贵以便管理由过度的热量引起的热问题。为了平行光学扫描和数据传输的目的，已经对VCSEL阵列进行了排列，并且VCSEL阵列是可单独寻址的。先前已经把矩阵可寻址VCSEL用于成像和数据传输，但是它们被配置为以形成许多独立驱动的单独器件的可分开控制的方式来使用所述器件。已经建议了其他概念其使用以阵列形式的这些分开控制的器件来通过改变每个器件的功率源以产生强度而产生图像。本技术的结论示出了通过调整电流源以得到形成像素的更明亮或更模糊的颜色强度，或者使用激光器阵列来产生颜色源并且对该源进行反射或者定时和扫描以产生最终强度，生成用于显示器的激光颜色形成。所有这些技术都要求昂贵的、庞大的、浪费能量的技术和/或依赖于机械反射镜、反射镜阵列和昂贵的支持设备以起作用。附图说明图I图示了依据实施例的被组织为六个变化尺寸和孔径的子阵列的线性VCSEL阵 列的平面 图2图示了依据实施例的被组织为2D阵列的多个线性VCSEL阵列的平面 图3图示了依据实施例的多孔径元件VCSEL结构； 图4图示了依据实施例的用位串控制的三个VCSEL线性阵列； 图5图示了依据实施例的使用顶部发射设计的VCSEL器件结构； 图6图示了依据实施例的使用顶部发射设计的VCSEL器件结构； 图7图示了使用底部发射设计并且示出分束器/波长滤波器的光学部件、用于倍频的非线性晶体和用于使腔完成的反射体的VCSEL器件结构； 图8图示了使用反向发射设计并且示出用于倍频的非线性晶体的光学部件和用于使腔完成的反射体的VCSEL器件结构；图9图示了促进了更好的热管理的图7的替代实施例； 图10图示了用来生成像素的三种颜色分量的三个分开的2D阵列芯片； 图11图示了顶部发射布置，其中采用通过使用非线性晶体的腔内设计对波长进行加倍； 图12图示了来自图11的发射布置的详细视 图13图示了来自图12的进入扫描反射镜的光学路径的输出以及被组合通过柱面透镜的线性阵列； 图14图示了依据实施例的使用边缘发射激光器的设计； 图15-17图示了构成边缘发射激光器的子阵列的线性阵列的替代实施例；以及 图18图示了依据实施例的激光器件的操作阵列的部分剖视图。具体实施例方式实施例包括可以产生能够用二进制串容易切换到各种特定配置的高分辨的强度分布的器件。二进制串定义了被组合以形成像素的颜色的输出强度。对这些器件进行排列允许在没有十分明显的闪烁效应的情况下高效地产生像素的图像线。在此申请中非相干的输出是期望的，这是因为它降低了对屏幕或最终图像的闪烁效应。由于VCSEL的高功率和频率响应的原因，使用VCSEL的实施例允许更高的带宽。由于对来自许多VCSEL元件的、形成单个像素的颜色的输出进行组合的原因，这进一步使得能够实现更明亮的图像。如下面将进一步描述的，由于诸如VCSEL和VECSEL之类的激光器件的光刻限定的特征的原因，实施例还导致更小的制造尺寸。实施例还使用更少的能量，这是因为仅生成需要的颜色，而不要求对白光进行滤波。通过使用更少的能量，可以使用更小的冷却器件以及其他用于冷却的较不昂贵的方法，这使得能够实现远远更小的成像系统。还应当本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：JR约瑟夫，RA维德曼，
申请(专利权)人：三流明公司，
类型：
国别省市：
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