一种集成光源的MEMS振镜

专利主权项内容

1.一种集成光源的MEMS振镜，其整体是采用半导体工艺制备的芯片，包括旋转衬底晶圆(1)，其特征在于，在旋转衬底晶圆(1)的上表面设置有发光单元(3)，在整个旋转衬底晶圆(1)上表面覆盖保护层(4)且发光单元(3)位于旋转衬底晶圆(1)上表面和保护层(4)下表面之间；在保护层(4)上表面依次叠加调向层一(5)，调向层二(6)以及匀光层(7)；匀光层(7)上表面设置有出光孔(71)；所述调向层一(5)、调向层二(6)以及匀光层(7)均是厚度为300nm-2um的薄膜，材料选自二氧化硅、氮化硅、二氧化钛、全氟丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；或者在薄膜材料中混入直径在2nm-20nm之间的纳米颗粒，混入量按体积计不大于总量的10％，纳米颗粒选自金、银、二氧化硅或钛中的一种或多种；所述调向层一(5)、调向层二(6)的上表面或者下表面或者上、下两个表面均具有微观结构，所述微观结构的长、宽、高均在25-200nm之间，所述微观结构的长、宽、高均小于各自所在薄膜厚度的1/5；所述匀光层(7)的下表面具有微观结构，所述微观结构的长、宽、高在25-200nm之间，所述微观结构的长、宽、高均小于各自所在薄膜厚度的1/5；所述发光单元(3)发出的光束，在保护层(4)内不改变方向，也不改变光强分布；光束进入调向层一(5)时，位于第一轴线上的发光单元(3)发出的光束沿着原来的方向传播，位于第一轴线左侧的发光单元(3)发出的光束向右偏转，位于第一轴线右侧的发光单元(3)发出的光束向左偏转；光束进入调向层二(6)时，在垂直于第一轴线的方向，位于第一轴线上的发光单元(3)发出的光束沿着原来的方向传播，位于第一轴线两侧的发光单元(3)发出的光束发生偏转，位于第一轴线左侧的发光单元(3)发出的光束向右偏转，位于第一轴线右侧的发光单元(3)发出的光束向左偏转，整个光束又沿着原来的方向垂直于调向层二(6)传播，在调向层二(6)表面出射时，方向垂直于调向层二(6)的表面；所述的光束进入匀光层(7)时，光束传播方向不变，垂直于传播方向的平面内的光强分布变化，至光束从匀光层(7)上表面出射时，在垂直于传播方向的平面内光强均匀分布；所述发光单元3发出的光束在平行于第一轴线的方向，以一定纵向发散角传播，光束进入调向层二(6)时，在平行于第一轴线方向，所述光束以一定纵向发散角传播；所述的光束进入匀光层(7)时，光束传播方向不变，垂直于传播方向的平面内的光强分布变化，至光束从匀光层(7)上表面出射时，在垂直于传播方向的平面内光强均匀分布；所述发光单元(3)在振镜具有两组转轴时，位于第一轴线和第二轴线交点的对称中心发出的光束，依次通过保护层(4)，调向层一(5)，调向层二(6)以及匀光层(7)，传播方向保持不变，发散角不扩大；其余发光单元(3)发出的光束经过保护层(4)时传播方向和波面保持不变，经过调向层一(5)时传播方向转向光轴，此处所述光轴指的是垂直于第一轴线和第二轴线且通过第一轴线与第二轴线的交点的轴线；这些光束经过调向层二(6)时，传播方向改变为平行于光轴；这些光束经过匀光层(7)时传播方向不变；所有发光单元(3)发出的光束经过匀光层(7)时，在垂直于传播方向的平面内光强分布改变，至光束从匀光层(7)上表面出射时，在垂直于传播方向的平面内光强均匀分布；所述旋转衬底晶圆(1)垂直方向两侧分别连接第一转轴(21)和第二转轴(22)的一端，第一转轴(21)和第二转轴(22)的另一端分别与内框(8)连接，第一转轴(21)和第二转轴(22)位于同一轴线，即第一轴线，旋转衬底晶圆(1)绕第一轴线往复转动，转动角度为﹣50°至50°；所述内框(8)水平方向两侧设置第三转轴(23)和第四转轴(24)，第三转轴(23)和第四转轴(24)位于同一条轴线上，即第二轴线；所述第一轴线和第二轴线之间的夹角大于0度，小于等于90度。