(57)【要約】      （修正有）【課題】入力データの品質を改善しながら、より低い製造コストを達成し、ＬＩＤＡＲシステムを実装するための改善された技術を提供する。【解決手段】パッケージ化された半導体装置（パッケージ化ダイオード９００）が、基板９０１と、基板によって支持され、電磁エネルギービームを放射するように配置されたダイオードダイ９０２と、ダイオードダイを囲むように基板に結合された、ダイオードダイから放射された電磁エネルギービームがシェルを通過することを可能にする開口部または透明領域を含むシェル９０４と、を備える。【選択図】図９Ａ
2019192915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ化された半導体装置であって、
基板と、
前記基板によって支持され、電磁エネルギービームを放射するように配置されたダイオードダイと、
前記ダイオードダイを囲むように前記基板に結合されたシェルであって、前記ダイオードダイから放射された電磁エネルギービームが前記シェルを通過することを可能にする開口部または透明領域を含むシェルと、
を備えた、半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイを制御する制御回路であって、前記基板によって支持された制御回路をさらに備えた、
半導体装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記シェルは、前記ダイオードダイおよび前記制御回路を囲むように配置された、
半導体装置。
【請求項４】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイが、前記基板の第１の側によって支持され、
前記制御回路が、前記基板の第２の側によって支持され、
前記第２の側は、前記第１の側とは反対側である、
半導体装置。
【請求項５】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記制御回路が、スイッチングコンポーネントまたはドライバ回路を含む、
半導体装置。
【請求項６】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記制御回路は、電界効果トランジスタ、抵抗、またはコンデンサのうちの少なくとも１つを含む、
半導体装置。
【請求項７】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記基板が、プリント回路基板上に表面実装される、
半導体装置。
【請求項８】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイから放射された前記電磁エネルギービームが、前記シェルを直接通過する、
半導体装置。
【請求項９】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記電磁エネルギービームを、前記シェルを通過する出射電磁エネルギービームとして反射するように配置された反射コンポーネントをさらに備える、
半導体装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記シェルの前記開口部または前記透明領域を少なくとも部分的に覆う保護プレートをさらに含み、前記保護プレートは、前記電磁エネルギービームからの電磁エネルギーの少なくとも９８％が通過することを可能にする透明材料を含む、
半導体装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイは、支持部を介して前記基板に結合されている、
半導体装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の半導体装置であって、
前記電磁エネルギービームが前記シェルの前記開口部または前記透明領域を通過することを可能にするように、
前記ダイオードダイの正側が、導電性ワイヤを使用して前記基板に接続され、
前記ダイオードダイの負側が、前記支持部に取り付けられる、
半導体装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の半導体装置であって、
前記支持部は、前記ダイオードダイから前記基板に熱を伝導するための熱伝導性材料を含む、
半導体装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイから前記基板に熱を伝導するために、前記支持部が、前記ダイオードダイに取り付けられた銅層をさらに含む、
半導体装置。
【請求項１５】
請求項１１に記載の半導体装置であって、
前記支持部が溝を含み、
前記溝は、前記ダイオードダイから放射された電磁エネルギービームが前記シェルの前記開口部または前記透明領域を通過することを可能にするように配置されている、
半導体装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の半導体装置であって、
複数のヒートシンクをさらに含み、前記ダイオードダイが、前記複数のヒートシンクの間に配置される、
半導体装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイの正側が第１のヒートシンクに取り付けられ、前記ダイオードダイの負側が第２のヒートシンクに取り付けられる、
半導体装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の半導体装置であって、
前記第１のヒートシンクは、前記第２のヒートシンクよりも長さが短い、
半導体装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載の半導体装置であって、
前記複数のヒートシンクの間に、前記ダイオードダイから距離をおいて配置された非導電性要素をさらに含む、
半導体装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素が絶縁体を含む、
半導体装置。
【請求項２１】
請求項１９に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素は、セラミック材料を含む、
半導体装置。
【請求項２２】
請求項１９に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素の、前記ダイオードダイからの距離が、５０μｍ〜１５０μｍの範囲内である、
半導体装置。
【請求項２３】
請求項１９に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素の厚さは、前記ダイオードダイの厚さと同じである、
半導体装置。
【請求項２４】
請求項１６に記載の半導体装置であって、
前記複数のヒートシンクの間に配置される前記ダイオードダイが、複数のダイオードダイのうちの１つである、
半導体装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の半導体装置であって、
個々のヒートシンクが個々のダイオードダイに接続された導電性要素を含み、
個々のダイオードダイを制御するために、前記基板によって支持された制御回路が、導電性要素を介して、他のダイオードダイとは独立して、個々のダイオードダイに動作可能に結合される、
半導体装置。
【請求項２６】
請求項１６に記載の半導体装置であって、
前記複数のヒートシンクが導電性である、
半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、環境のセンシングに関し、より具体的には、光検出および測距（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ：ＬＩＤＡＲ）アプリケーションに関連するコンポーネント、システム、および技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
知的機械（例えば、ロボティクス）は、その性能が絶えず増大し、コストが下がるにつれて、現在、多くの分野で広く使用されている。知的機械の代表的な用途には、作物の監視、不動産の写真撮影、建物や他の構造物の調査、防火用途、国境パトロール、および製品配送などが含まれる。障害物検出および他の機能のために、知的機械が障害物検出および周囲環境スキャニング装置を装備することは有益である。光検出および測距（ＬＩＤＡＲ、「光レーダ」としても知られる）は、信頼性があり正確な検出を提供する。しかしＬＩＤＡＲシステムが外部環境の精密なモデルを得るためには、外部環境からの高品質なデータ信号を必要とする。このような要件は、ＬＩＤＡＲシステムの光学部品および電気部品の製造の複雑さおよびコストを増大させる可能性がある。従って、知的機械やその他の装置によって運ばれるＬＩＤＡＲシステムを実装するために、改善された技術が依然として必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本開示は、入力データの品質を改善しつつ、より低い製造コストを達成するＬＩＤＡＲシステムを実装するための改善された技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は上述の通り、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムに関連する構成要素、システム、および技法を対象とするものである。
【０００５】
１つの代表的な態様として、パッケージ化された半導体装置が開示される。パッケージ化された半導体装置は、基板と、前記基板によって支持され、電磁エネルギービームを放射するように配置されたダイオードダイと、前記ダイオードダイを囲むように基板に結合されたシェルとを含む。シェルは、前記ダイオードダイから放射された電磁エネルギービームが前記シェルを通過することを可能にする開口部または透明領域を含む。
【０００６】
他の代表的な態様として、電磁エネルギー放射装置が開示される。前記電磁エネルギー放射装置はソースモジュールを含み、該ソースモジュールは、基板と、前記基板によって支持された複数のダイオードダイとを含む。個々のダイオードダイは、電磁エネルギービームを放射するように配置された放射面を含む。前記電磁エネルギー放射装置はまた、複数のダイオードダイを囲むように基板に結合されたシェルを含む。前記シェルは、複数のダイオードダイから放射された複数の電磁エネルギービームがシェルを通過することを可能にする開口部または透明領域を含む。前記電磁エネルギー放射装置は、複数の電磁エネルギービームをコリメート（ｃｏｌｌｉｍａｔｅ）するために、複数の電磁エネルギービームの経路内に配置されたコリメータモジュールをさらに含む。
【０００７】
他の代表的な態様として、電磁エネルギー受取装置が開示される。前記電磁エネルギー受取装置はコリメータモジュールを含み、該コリメータモジュールは、外部環境にある１つ以上の物体から反射された電磁エネルギービームを受け取り、コリメートされた電磁エネルギービームを生成するように配置される。また、前記電磁エネルギー受取装置はレシーバモジュールを含み、該レシーバモジュールは、基板と、該基板に結合された複数の半導体レシーバユニットとを含む。個々の半導体レシーバユニットは、対応するコリメートされた電磁エネルギービームを受け取り、この電磁エネルギービームの光信号を電気信号へと変換するように配置される。複数の半導体レシーバユニットは、コリメータモジュールの焦点面に応じて配置される。
【０００８】
他の代表的な態様として、電磁エネルギーセンサ装置が開示される。前記電磁エネルギーセンサ装置はソースモジュールを含み、該ソースモジュールは、第１基板と、前記第１基板に結合された、複数の電磁エネルギービームを放射するための複数のダイオードエミッタとを含む。また、前記電磁エネルギーセンサ装置はレシーバモジュールを含み、該レシーバモジュールは、第２基板と、第２基板に結合された複数の半導体レシーバユニットとを備える。個々の半導体レシーバユニットは、外部環境にある１つ以上の物体によって反射された、対応する電磁エネルギービームを受け取り、前記電磁エネルギービームの光信号を電気信号へと変換するように配置される。
【０００９】
他の代表的な態様として、電磁エネルギーセンサ装置が開示される。前記電磁エネルギーセンサ装置はソースモジュールを含み、該ソースモジュールは、第１基板と、第１基板によって支持される複数のダイオードダイとを含む。個々のダイオードダイは、電磁エネルギービームを放射するための放射面を含む。前記電磁エネルギーセンサ装置は、複数のダイオードダイを囲むように第１基板に結合されたシェルを含む。前記シェルは、複数のダイオードダイから放射された複数の電磁エネルギービームがシェルを通過することを可能にする開口部または透明領域を含む。前記電磁エネルギーセンサ装置は、複数の電磁エネルギービームを反射して、複数の反射電磁エネルギービームを生成するように配置された反射体モジュールをさらに含む。前記電磁エネルギーセンサ装置は、複数の反射電磁エネルギービームをコリメートして、対応する出射（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）電磁エネルギービームを生成するように配置されたコリメータモジュールを含む。また、前記電磁エネルギーセンサ装置はレシーバモジュールを含み、該レシーバモジュールは、第２基板と、第２基板に結合された複数の半導体レシーバユニットとを含む。前記レシーバモジュールは、外部環境にある１つ以上の物体によって反射された複数の戻り電磁エネルギービームを受け取り、前記複数の戻り電磁エネルギービームの光信号を電気信号へと変換するように配置される。
【００１０】
他の代表的な態様として、電磁エネルギーエミッタの製造方法が開示される。該方法は、第１のダイオードダイを第１の支持部の第１側に取り付けるステップと、第１ダイオードダイの発光領域と第２ダイオードダイの発光領域との間の距離が第１支持部の厚さに概ね等しくなるように、第２ダイオードダイを第１支持部の第１側とは反対側に取り付けるステップとを含む。
【００１１】
他の代表的な態様として、電磁エネルギーセンサ装置が開示される。前記電磁エネルギーセンサ装置はソースモジュールと反射体モジュールとを含み、前記ソースモジュールは、１つ以上の電磁エネルギービームを放射するように配置された１つ以上のダイオードを含み、前記反射体モジュールは、１つ以上の電磁エネルギービームを受け取り、反射するように配置される。ソースモジュールおよび反射体モジュールは、一緒になって、複数の出射電磁エネルギービームを放射する。また、前記電磁エネルギーセンサ装置はレシーバモジュールを含み、該レシーバモジュールは、複数の半導体レシーバユニットを備え、該複数の半導体レシーバユニットは、外部環境にある１つ以上の物体によって反射された戻り電磁エネルギービームを受け取り、戻り電磁エネルギービームの光信号を電気信号へと変換するように配置される。
【００１２】
他の代表的な態様として、エミッタアセンブリ、コリメータモジュール、およびレシーバアセンブリを含む電磁エネルギーセンサを較正するための方法が開示される。該方法は、レシーバアセンブリに含まれる複数の半導体レシーバユニットから、レシーバアセンブリの基準ユニットを選択するステップと、エミッタアセンブリに含まれる複数のダイオードからエミッタアセンブリの基準ダイオードを選択するステップと、レシーバアセンブリの基準ユニットがエミッタアセンブリの基準ダイオードと協調する（ａｌｉｇｎｓ  ｗｉｔｈ）ようにレシーバアセンブリの位置を調整するステップとを含む。該方法は、レシーバアセンブリ内の個々の半導体レシーバユニットと、エミッタアセンブリ内の個々のダイオードとの間の対応を得るために、レシーバアセンブリを軸の周りに回転させるステップをさらに含む。前記軸は、レシーバアセンブリの基準ユニットを通過する軸である。
【００１３】
さらに他の代表的な態様として、エミッタモジュール、レシーバモジュール、およびコリメータモジュールを含む電磁エネルギーセンサを較正するための方法が開示される。該方法は、エミッタモジュール内のダイオードとコリメータモジュールの軸との間の距離が少なくともほぼ最小化されるようにエミッタモジュールの位置を調整するステップと、レシーバモジュール内の個々の半導体レシーバユニットがエミッタモジュール内の個々のダイオードと１対１の対応関係を形成するようにレシーバモジュールの位置を調整するステップとを含む。
【００１４】
上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。
【００１５】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された要素を有する、代表的なシステム１５０の概略図
【図２】本開示の技術の、１つ以上の実施形態に従って使用可能な、いくつかの代表的な装置を示す図
【図３Ａ】本開示の技術の１以上の実施形態に従って構成された、代表的なセンサシステム３００の概略図
【図３Ｂ】本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、他の代表的なセンサシステムの概略図
【図３Ｃ】本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、他の代表的なセンサシステムの概略図
【図３Ｄ】本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、他の代表的なセンサシステムの概略図
【図４Ａ】本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成されたビームステアリングモジュールからの出射光ビームの、代表的な経路を示す図
【図４Ｂ】本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成されたビームステアリングモジュールからの出射光ビームの、代表的な経路を示す図
【図４Ｃ】本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成されたビームステアリングモジュールからの出射光ビームの、代表的な経路を示す図
【図４Ｄ】本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成されたビームステアリングモジュールからの出射光ビームの、代表的な経路を示す図
【図５Ａ】本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、代表的なマルチソースエミッタモジュール５００および対応するマルチユニットレシーバモジュール５１０の概略図
【図５Ｂ】本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、別の代表的なマルチソースエミッタモジュール５２０および対応するマルチユニットレシーバモジュール５１０の概略図
【図６Ａ】本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、他の代表的なマルチソースエミッタモジュール６００および対応するマルチユニットレシーバモジュール５１０の概略図
【図６Ｂ】本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、他の代表的なマルチソースエミッタモジュール６２０および対応するマルチユニットレシーバモジュール５１０の概略図
【図６Ｃ】別個のコリメータが使用される、本開示の技術の１つ以上の実施形態による様々な開口の概略図
【図７】本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、他のマルチソースエミッタモジュール７００および対応するマルチユニットレシーバモジュール５１０の概略図
【図８Ａ】代表的なダイオード８００の側面図
【図８Ｂ】ダイオード８００の端面図
【図８Ｃ】ダイオード８００の上面図
【図９Ａ】代表的なパッケージ化ダイオード９００の断面図
【図９Ｂ】ダイオードダイ９０２を支持する支持部９１１を含む、代表的なパッケージ化ダイオード９００の他の断面図
【図９Ｃ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、１つ以上のピン９１３を介してプリント回路基板９１２に結合された基板９０１の一例を示す図
【図９Ｄ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、１つ以上のピン９１３を介してプリント回路基板９２２に結合された基板９０１の他の例を示す図
【図９Ｅ】本開示の技術の実施形態に従って構成されたプリント回路基板上に表面実装されたパッケージ化ダイオード９００の例を示す図
【図９Ｆ】本開示の技術の実施形態に従って構成されたプリント回路基板上に表面実装されたパッケージ化ダイオード９００の例を示す図
【図９Ｇ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、他の代表的なパッケージ化ダイオード９５０を示す図
【図１０Ａ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、他の代表的なパッケージ化ダイオード１０００を示す図
【図１０Ｂ】本技術の実施形態に従って構成されたダイオードダイを提供するための製造プロセスを示す概略図
【図１０Ｃ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、ダイオードダイ１００２の正側に結合された代表的なヒートシンク１０２２の側面図
【図１０Ｄ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、１つ以上のピン１０３３を介してプリント回路基板１０３２に結合された基板１００１の一例を示す図
【図１０Ｅ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、１つ以上のピン１０３３を介してプリント回路基板１０４２に結合された基板１００１の他の例を示す図
【図１０Ｆ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、プリント回路基板上に表面実装されたパッケージ化ダイオード１０００の例を示す図
【図１０Ｇ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、プリント回路基板上に表面実装されたパッケージ化ダイオード１０００の例を示す図
【図１１Ａ】本開示の実施形態に従って構成された様々な構成を示す図
【図１１Ｂ】本開示の実施形態に従って構成された様々な構成を示す図
【図１１Ｃ】ダイオードダイが基板にほぼ平行な光ビームを放射することを可能にするように本開示の技術の実施形態に従って構成されたさらに他の代表的な構成を示す図
【図１２Ａ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、複数のダイオードダイを含む代表的なパッケージ化コンポーネント１２００を示す図
【図１２Ｂ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、複数のダイオードダイを含む、他の代表的なパッケージ化コンポーネント１２５０を示す図
【図１３Ａ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、コリメータモジュールの焦点面を考慮するように設計されたダイオードダイの代表的な構成を示す図
【図１３Ｂ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、コリメータモジュールの焦点面を考慮するように設計された他の代表的な構成を示す図
【図１４Ａ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、複数のダイオードダイを含む、他の代表的なパッケージ化コンポーネント１４００を示す図
【図１４Ｂ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、複数のダイオードダイを含む、他の代表的なパッケージ化コンポーネント１４５０を示す図
【図１４Ｃ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、複数のダイオードダイを含む、他の代表的なパッケージ化コンポーネント１４８０を示す図
【図１５Ａ】パッケージ化コンポーネントにおけるダイオードダイの代表的な構成を示す図
【図１５Ｂ】コリメータモジュールの焦点面を考慮するように設計されたダイオードダイの、他の代表的な構成を示す図
【図１５Ｃ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、複数のダイオードダイのさらに他の代表的な構成を示す図
【図１５Ｄ】図１５Ｃのダイオードダイの、対応する上面図
【図１５Ｅ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、対応する制御回路コンポーネントに結合された複数のダイオードダイの、他の代表的な上面図
【図１６】本開示の技術の実施形態に従って構成された、代表的なマルチユニットレシーバモジュール１６００の上面図
【図１７Ａ】本開示の技術の実施形態に従った代表的な構成を有する、コリメータモジュールの焦点面１７０９に対応して配置された半導体レシーバユニットを示す図
【図１７Ｂ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、コリメータモジュールの焦点面を考慮するように設計された半導体レシーバユニットの、他の代表的な構成を示す図
【図１８Ａ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、個々のダイオードダイとレシーバユニットとの間の代表的な対応関係を示す図
【図１８Ｂ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、個々のダイオードダイとレシーバユニットとの間の他の代表的な対応を示す図
【図１９Ａ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、マルチソース電磁エネルギーエミッタを製造するための方法１９００のフローチャート
【図１９Ｂ】図１９Ａに示された方法に従って製造されたマルチソース電磁エネルギーエミッタの概略図
【図２０Ａ】マルチユニットレシーバモジュール２００２のアレイを含むウェハ２００１の概略図
【図２０Ｂ】本開示の技術の実施形態に従って構成された、ウェハレベルでパッケージ化されたマルチユニットレシーバモジュール２００２の概略図
【図２１Ａ】受取経路の数が実際のレシーバの数よりも少ないいくつかのシナリオを示す図
【図２１Ｂ】受取経路の数が実際のレシーバの数よりも少ないいくつかのシナリオを示す図
【図２１Ｃ】受け取ったスキャン経路の有効数がさらに減少する場合のいくつかのシナリオを示す図
【図２１Ｄ】受け取ったスキャン経路の有効数がさらに減少する場合のいくつかのシナリオを示す図
【図２２Ａ】実際のレシーバが正多角形に対応するように配置される場合に、レシーバの有効数が減少する他のシナリオを示す図
【図２２Ｂ】隣接する要素から凸状多角形の中心まで延在する線によって形成される角度が互いに異なるように配置された、本開示の技術の実施形態に従って構成されたレシーバの概略図
【図２２Ｃ】４つの要素のうちの２つを接続することによって形成されるすべての線が互いに平行でないように配置された、本技術の実施形態に従って構成された受信機の別の概略図
【図２３】本開示の技術の実施形態に従った、電磁エネルギーセンサを較正するための方法２３００のフローチャート
【図２４Ａ】本開示の技術の実施形態による、エミッタモジュール２４０２を調整するための代表的なプロセスを示す図
【図２４Ｂ】レシーバモジュール２４０４を調整するためのプロセスの例を示す図
【図２５】本開示の技術の実施形態に従った、個々のダイオードダイと半導体レシーバユニットとの間の正確な対応を得るために電磁エネルギーセンサを較正するための方法２５００のフローチャート
【図２６】本開示の技術の様々な部分を実装するために利用可能なコンピュータシステムまたは他の制御装置２６００のアーキテクチャの一例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明を実施するための形態について説明する。尚、以下の説明において、同一の又は類似する構成について共通の符号を付して説明を省略することがある。
【００１８】
特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。
【００１９】
前述の知的機械は、障害物を独力で検出することができ、および／または回避行動に自動的に従事できることが重要である。光検出及び測距Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ：ＬＩＤＡＲ）は、信頼性があり正確な検出技術である。ＬＩＤＡＲはさらに、従来の画像センサ（例えば、カメラ）とは異なり、物体までの深度または距離を検出することによって、３次元情報を取得することが可能である。
【００２０】
しかし、現在のＬＩＤＡＲシステムには限界がある。例えば、レーザエミッタからある距離内のエネルギー密度は通常、関連するローカルな安全方針または安全スキームによって調整される。従って、単一のレーザエミッタを使用するＬＩＤＡＲシステムの検出範囲は限定され得る。さらに、単一のレーザエミッタは、外部環境の精密なモデルを得るのに適した密なデータセットを生成することができない場合がある。従って、入力データの品質を改善しつつ、より低い製造コストを達成するＬＩＤＡＲシステムを実装するための改善された技術が、依然として必要とされている。
【００２１】
以下の考察では、現在開示されている技術を十分に理解するための、多くの具体的な詳細が記載されている。ここで説明されている技術は、これらの具体的詳細無しに、他の実施形態において実施することができる。他の例においては、本開示の要素を不必要に不明瞭にすることを避けるために、特定の製造技術などの周知の特徴については詳細に説明しない。この説明における「実施形態」、「一実施形態」などへの言及は、説明されている特定の特徴、構造、材料、または特性が本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書におけるそのような語句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指すわけではない。他方、そのような参照は、必ずしも相互に排他的でもない。さらに、特定の特徴、構造、材料、または特性は、１つ以上の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。また、図面に示される様々な実施形態は単に例示的な表現であり、必ずしも一定の縮尺で描かれていないことを理解されたい。
【００２２】
図１は、本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された要素を有する、代表的なシステム１５０の概略図である。システム１５０は装置１６０（例えば、無人航空機）及び制御システム１７０を含む。
【００２３】
装置１６０はペイロード１６２を、例えば、撮像装置又はオプトエレクトロニック・スキャニング装置（ＬＩＤＡＲ装置等）を支持可能な本体１６１（例えば、機体）を含むことができる。いくつかの実施形態では、ペイロード１６２はカメラ（例えば、ビデオカメラおよび／またはスチルカメラ）であってよい。カメラは、視覚、紫外線、赤外線、および／または他の帯域を含む、様々な適切な帯域のいずれかの波長に、感度を有することができる。ペイロード１６２はまた、他のタイプのセンサおよび／または他のタイプの貨物（例えば、パッケージまたは他の配送品）を含むことができる。いくつかの実施形態では、ペイロード１６２は運搬機構１６３によって本体１６１に対して支持される。運搬機構１６３は、ペイロード１６２が本体１６１に対して独立して位置付けされることを可能にすることができる。例えば、運搬機構１６３は、ペイロード１６２が１つ、２つ、３つ、またはそれ以上の数の軸の周りを回転させることができる。運搬機構１６３はまた、ペイロード１６２が、１つ、２つ、３つ、またはそれ以上の数の軸に沿って直線的に移動させることができる。回転運動または並進運動のための軸は互いに直交していてもよいし、直交していなくてもよい。このようにして、ペイロード１６２が撮像装置を含む場合、撮像装置はターゲットを写真撮影、ビデオ撮影、および／または追跡するために、本体１６１に対して移動することができる。
【００２４】
いくつかの実施形態において、装置１６０は１つ以上の推進ユニット１８０を含むことができる。１つ以上の推進ユニット１８０は、装置１６０が例えば、３つまでの並進自由度および３つまでの回転自由度に対して、離陸、着陸、ホバリング、および空中で移動することを可能にすることができる。いくつかの実施形態において、推進ユニット１８０は１つ以上のロータを含むことができる。ロータは、シャフトに結合された１つ以上のロータブレードを含むことができる。ロータブレードおよびシャフトは、モータなどの適切な駆動機構によって回転させることができる。ここでは、装置１６０の推進ユニット１８０はプロペラベースのユニットとして示されており、４つのロータを有することができる。しかし、推進ユニットの任意の適切な数、タイプ、および／または配置を使用することができる。例えば、ロータの数は、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上とすることができる。ロータは装置１６０に対して垂直に、水平に、または任意の他の適切な角度で配向することができる。ロータの角度は固定されていてもよいし、可変であってもよい。推進ユニット１８０はＤＣモータ（例えば、ブラシ付きまたはブラシレス）またはＡＣモータなどの任意の適切なモータによって駆動することができる。いくつかの実施形態では、モータがロータブレードを取り付けて駆動するように構成することができる。
【００２５】
装置１６０は、制御システム１７０から制御コマンドを受信するように構成される。図１に示す実施形態においては、制御システム１７０が装置１６０上に支持されたいくつかの構成要素と、装置１６０から離れて配置されたいくつかの構成要素とを含む。例えば、制御システム１７０は装置１６０によって支持される第１のコントローラ１７１と、装置１６０から離れて配置され、通信リンク１７６（例えば、無線周波数（ＲＦ）ベースのリンクなどの無線リンク）を介して接続される第２のコントローラ１７２（例えば、人間が操作するリモートコントローラ）とを含むことができる。第１のコントローラ１７１はコンピュータ可読媒体１７３を含んでよい。コンピュータ可読媒体１７３は、推進ユニット１８０およびペイロード１６２（例えば、カメラ）の動作を含むが、これらに限定されない、装置１６０の動作を管理する命令を実行する。第２のコントローラ１７２は、１つ以上の入力／出力デバイスを、例えば、表示装置および制御ボタンを含むことができる。操作者は第２のコントローラ１７２を操作して装置１６０を遠隔制御し、そして、装置１６０からのフィードバックを、第２のコントローラ１７２が備える表示装置および／または他のインターフェースデバイスを介して受け取る。他の代表的な実施形態にもいては、装置１６０は自律的に動作することができ、その場合、第２のコントローラ１７２は省略することができ、または、操作者によるオーバーライド機能のために使用することができる。
【００２６】
装置１６０は、様々な実施形態において使用可能な、いくつかの適切なタイプの装置の中のいずれかであってよい。図２は、本開示の技術の、１つ以上の実施形態に従って使用可能な、いくつかの代表的な装置を示している。該装置は、無人航空機（ＵＡＶ）２０２、有人航空機２０４、自律車両２０６、セルフバランス車２０８、地上ロボット２１０、スマートウェアラブルデバイス２１２、仮想現実（ＶＲ）ヘッドマウント表示装置２１４、および拡張現実（ＡＲ）ヘッドマウント表示装置２１６のうちの少なくとも１つを含む。この装置はまた、運転の補助のために環境のセンシングを行う半自律車両または自動車などの車両を含むことができる。
【００２７】
装置の迅速な移動を可能にするために、ペイロード（例えば、オプトエレクトロニック・スキャニング装置）は、周囲の正確なモデルを構築するために高密度の空間データを得ることができることが望ましい。しかし、これは、オプトエレクトロニック・スキャニング装置において単一のソースエミッタを使用して達成することが困難であり得る。
【００２８】
さらに、通常は、ローカルな規制がエミッタのエネルギー密度に上限を課す。例えば、エミッタの出口における光エネルギー密度、および／またはエミッタから特定の距離内の光エネルギー密度は、閾値を超えることができない。このような閾値は、放射パワーに制限を課し、それによってオプトエレクトロニック・スキャニング装置の検出範囲を制限する。さらに、既存のオプトエレクトロニック・スキャニング装置（例えば、ソリッドステート（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ）式のＬＩＤＡＲシステム）の要素効率もまた、検出範囲にマイナスの影響を及ぼす可能性がある。
【００２９】
本開示は、複数の電磁ビーム（例えば、レーザビーム）を放射し、複数の戻り信号を検出することができるオプトエレクトロニック・スキャニング装置を説明する。複数の電磁ビームは、同じ方向または異なる方向に放射および／または方向付けることができる。開示された技術に従った実施形態では、複数の信号を任意の特定の時点で放射および検出することができるので、単一のエミッタを使用するデバイスに比べて、より密度が高く、より均一に（ｅｖｅｎｌｙ）分散された空間データを、システムが収集できる。さらに、システム内でビームステアリングモジュールを採用することによって、開示された技術に従った実施形態は、いくつかの既存のシステム（例えば、ソリッドステート式のＬＩＤＡＲシステム）に比べて、より少ないエミッタを用いて、同じレベルの空間データ密度を達成することができる。
【００３０】
図３Ａは、本開示の技術の１以上の実施形態に従って構成された、代表的なセンサシステム３００の概略図を示す。センサシステム３００は、センサシステム３００と物体３０５との間を光が移動する時間、すなわち、飛行時間ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ（ＴＯＦ）を測定することに基づいて、外部環境における物体３０５の距離を検出することができる。センサシステム３００は、マルチソースエミッタモジュール３１０を含む。マルチソースエミッタモジュール３１０はソースモジュール３０１を含み、該ソースモジュール３０１は、視野（ＦＯＶ）内で１つ以上の電磁エネルギービームを放射するように配置された、１つ以上のダイオードを含む。電磁エネルギービームの各々は、単一の電磁エネルギーパルスであってよく、または、一連の電磁エネルギーパルスであってよい。以下の説明では、ソースモジュール３０１の一例として、発光モジュールを使用する。例えば、１つ以上のダイオードは、ソースモジュール３０１の視野（ＦＯＶ）内で、１つ以上の光ビームを放射することができる。しかしながら、光ビーム以外の、１つ以上の電磁エネルギービームを放射するために、他の適切なタイプの電磁エネルギーエミッタをセンサシステム３００内で採用できることに留意されたい。
【００３１】
図３Ａに示されるように、マルチソースエミッタモジュール３１０はまた、１以上の光ビームを受け取り、これを反射するように配置された、反射体モジュール３０２を含む。ソースモジュール３０１および反射体モジュール３０２は共に、複数の光ビーム３０４を放射する。ある実施形態においては、マルチソースエミッタモジュール３１０は、コリメータ（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）モジュール３０３をさらに含み、該コリメータモジュール３０３は、複数の出射光ビームを生成するために、反射体モジュール３０２からの複数の反射光ビームの経路内に配置される。いくつかの実施形態では、光ビームがより効率的にコリメート（ｃｏｌｌｉｍａｔｅ）され得るように、反射体モジュール３０２はコリメータモジュール３０３の光軸に沿って配置される。いくつかの実施形態では、反射体モジュール３０２によって妨害される可能性のある戻り光の量を低減するために、反射体モジュール３０２はコリメータモジュール３０３の光軸から外れた軸に沿って配置される。
【００３２】
いくつかの実施形態においては、センサシステム３００はビームステアリングモジュール３２０を含む。ビームステアリングモジュール３２０は、マルチソースエミッタモジュール３１０からの複数の出射光ビームを同じ方向または異なる方向にステアリングするための、１つ以上の光学コンポーネント（例えば、１つ以上のレンズ）を含む。例えば、ビームステアリングモジュール３２０は、光学素子３１２及びモータ３１４を含んでよい。光学素子３１２は、第１の面と、平行でない第２の面とを含む。例えば、光学素子３１２の厚さは、１方向に沿って増加してよく、光学素子３１２の一端が他端よりも厚くなってよい。いくつかの実施態様では、光学素子３１２はレンズを含む。モータ３１４は光学素子３１２に結合されて、軸３０９の周りを回転するように光学素子３１２を駆動する。これにより、複数の光ビームが第１の方向３０８および第２の方向３０８’などの異なる方向にステアリングされる。いくつかの実施態様において、ビームステアリングモジュール３２０は、軸３０９の周りを回転するように配置された第２の光学素子３１３を含んでよい。第２の光学素子３１３もまた、モータ３１４によって駆動され、第１の光学素子３１２と同じ速度で、または第１の光学素子３１２とは異なる速度で回転することができる。回転速度の差は、異なるスキャニングパターンを生成することができる。
【００３３】
図４Ａ〜４Ｄは、本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成されたビームステアリングモジュールからの出射光ビームの、代表的な経路のいくつかを示している。ビームステアリングモジュールで使用される光学部品に応じて、出射光ビームの経路は、高密度または疎、規則的または不規則であってもよい。特に、個々の出射ビームと軸との間の角度は同じままであってよく、経時的に変化してもよい。例えば、軸と個々のビームとの間の角度が同じままである場合、出射光ビームの経路は、複数の同心円を形成する。別の例として、軸と個々のビームとの間の角度が経時的に変化する場合、出射光ビームの経路は図４Ａ〜４Ｃに示されるように、様々な不規則な形状を形成する。いくつかの実施形態において、ビームステアリングモジュール３２０が複数の出射光ビームを前後に（ｂａｃｋ  ａｎｄ  ｆｏｒｔｈ）スキャンするように配置することができる。例えば、ビームステアリングモジュール３２０は軸に沿って振動するスキャニングミラーを含むことができる（例えば、軸は、ミラーの側面のうちの１つとすることができる）。図４Ｄに示すように、スキャニングミラーからの出射光ビームの経路は、互いにほぼ平行な複数の線を形成する。
【００３４】
図３Ａに戻ると、第１の方向３０８の出射ビームが物体３０５に当たると、反射光または散乱光は大きな角度にわたって広がり、エネルギーの一部がセンサシステム３００に向かって反射される。例えば、戻りビーム３０６は（例えば、ビームステアリングモジュール３２０によって）コリメータモジュール３０３へと向けられる。コリメータモジュール３０３は戻りビーム３０６を収集して、レシーバモジュール３１１上に集束させることができる。コリメータモジュール３０３は、少なくともレンズ及び／又はミラーを含むことができる。いくつかの実施形態では、少なくともレンズおよび／またはミラーを含む第２の別個のコリメータモジュールを使用して、ビームステアリングモジュール３２０からの戻りビームを収集し、レシーバモジュール３１１へ向かって集束させることができる。レシーバモジュール３１１は戻りビーム３０６を受け取り、戻りビームからの光信号を電気信号に変換するように配置された、複数の半導体レシーバユニットを含み得る。
【００３５】
いくつかの実施形態において、ソースモジュール３０１と反射体モジュール３０２との間の光路の長さは一般に、ソースモジュール３０１とレシーバモジュール３１１との間の光路の長さと同じであり、それによって、光ビームのコリメーションの品質を改善する。
【００３６】
図３Ｂは、本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、他の代表的なセンサシステムの概略図を示す。この実施形態においては、ソースモジュール３３１が、視野（ＦＯＶ）内で複数の光ビーム３０４を放射するように配置された、複数のダイオードを含む。反射体モジュール３３２は、複数の光ビーム３０４の経路内に配置される。いくつかの実施形態においては、図３Ｂに示されるように、反射体モジュールは、複数の光ビーム３０４が通過することを可能にする透明領域または開口３３３を含む。次いで、コリメータモジュール３０３は、複数の光ビーム３０４を整列させ、ビームステアリングモジュール３２０へ向けて方向付ける。いくつかの実施形態において、ビームがコリメータモジュール３０３によってコリメートされ得るように、反射体モジュール３３２は、コリメータモジュール３０３の光軸とは異なる軸に沿って位置する。
【００３７】
光ビーム３０４は、コリメータモジュール３０３によってコリメートされ、ビームステアリングモジュール３２０によって外部環境へ向けてステアリングされる。外部環境内の１つ以上の物体からの戻りビーム３０６は、次いで、コリメータモジュール３０３によってコリメートされ、反射体モジュール３３２によってレシーバモジュール３３４に向かって反射される。例えば、コリメータモジュール３０３は、戻りビーム３０６を集束させ、狭められたビームを反射体モジュール３３２に向けて、ビームがレシーバモジュール３３４によって受け取られるようにすることができる。
【００３８】
いくつかの実施形態において同様に、ソースモジュール３３１と反射体モジュール３３２との間の光路の長さは一般に、ソースモジュール３３１とレシーバモジュール３３４との間の光路の長さと同じであり、それによって、光ビームのコリメーションの品質を改善する。
【００３９】
図３Ｃは、本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、他の代表的なセンサシステムの概略図を示す。この実施形態において、反射体モジュール３０２は第１のスキャニングミラーを含み、第１スキャニングミラーは、振動して複数の出射光ビームを生成する。ビームステアリングモジュール３４０は、モータ３４４に結合された第２のスキャニングミラー３４１を含む。モータ３４４は、第２のスキャニングミラー３４１を駆動して振動させ、光ビームを外部環境へとステアリングする。両方のスキャニングミラー３０２、３４１は、同じ方向または異なる方向に振動することができる。
【００４０】
図３Ｄは、本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、他の代表的なセンサシステムの概略図を示す。図３Ｄに示す実施形態においては、光学素子３１２が非対称形状を有するレンズを含む。レンズの不均一な重量分布に対処するために、光学素子３１２は、光学素子３１２が回転するときに光学素子３１２のバランスを維持するためのスタビライザ３５１を含む。さらに、戻りビーム３０６の遮断および／または干渉を回避するために、反射体モジュール３０２が光学素子３１２の軸３０９から離れて配置される。このことにより、ソースモジュール３０１からの複数の光ビーム３０４を光学素子３１２の縁部へと向けることができる。しかし、反射体モジュール３０２は、光学素子３１２の前記縁部にあまり近接して配置されてはおらず、その結果、複数の光ビーム３０４がスタビライザ３５１によって阻止されることが回避される。
【００４１】
マルチソースエミッタは、様々な光学的構成を使用して、または複数の光ビームを生成するソースモジュールを使用して実装することができる。マルチソースエミッタおよび関連する製造技術の詳細は、以下の実施形態においてさらに説明される。
【００４２】
図５Ａは、本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、代表的なマルチソースエミッタモジュール５００および対応するマルチユニットレシーバモジュール５１０の概略図である。マルチソースエミッタモジュール５００は、光ビームを放射する単一のダイオード５０１と、光ビームを反射する反射体モジュール５０２とを含む。この実施形態においては、反射体モジュール５０２が反射面（例えば、単一のミラー）を含み、該反射面は、小さな角度範囲内で、高い周波数で（矢印Ｒで示すように）振動することができる。反射体モジュール５０２は、反射面の振動をコントロールするアクチュエータに結合されることができる。この振動により、反射面は、単一のダイオード５０１からの光ビーム５０３を、Ａ、Ｂ、およびＣなどの異なる方向に、時間領域において連続的に反射させる。いくつかの実施形態において、反射体モジュール５０２は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）スキャニングミラーなどのスキャニングミラーを含む。いくつかの実施態様において、該ミラーは５〜１０度の範囲内で振動することができる。
【００４３】
いくつかの実施形態において、マルチソースエミッタモジュール５００はソースモジュール５０１と反射体モジュール５０２との間に配置された第１のコリメータモジュール５０５を含む。反射体モジュール５０２が光ビーム５０３を受け取り、同じ方向または異なる方向に光ビームを放射する前に、第１のコリメータモジュール５０５が、光ビーム５０３を特定の方向に整列させる。
【００４４】
次いで、複数の光ビームは、外部環境内の１つ以上の物体によって反射され得る。外部環境のモデルを構築するための信号を得るために、第２のコリメータ５０４が、複数の方向（例えば、Ａ’、Ｂ’、およびＣ’）から到来する戻り光ビームをマルチユニットレシーバモジュール５１０へと向ける。なお、第２のコリメータ５０４の光学中心を通過する光束の方向は変化しない。さらに、マルチユニットレシーバモジュール５１０内のレシーバユニットは、第２のコリメータ５０４の焦点面に対応する湾曲面上またはその近傍に配置されることに留意されたい。従って、Ａ’に平行な光ビームはレシーバユニット５５０ａへとコリメートされ、Ｂ’に平行な光ビームはレシーバユニット５５０ｂへとコリメートされ、Ｃ’に平行な光ビームはレシーバユニット５５０ｃにコリメートされる。
【００４５】
図５Ｂは、本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、別の代表的なマルチソースエミッタモジュール５２０および対応するマルチユニットレシーバモジュール５１０の概略図である。マルチソースエミッタモジュール５２０は、光ビームを放射する単一のダイオード５０１と、前記光ビームを反射する反射体モジュール５１２とを含む。この実施形態においては、反射体モジュール５１２が複数の反射面を含む。各表面はダイオード５０１からの光ビームの少なくとも一部を反射し、異なる方向Ａ、Ｂ、およびＣに反射ビームを生成するように配置される。
【００４６】
いくつかの実施形態において、マルチソースエミッタモジュール５２０は、ソースモジュール５０１と反射体モジュール５１２との間に配置された第１のコリメータモジュール５０５を含む。反射体モジュール５１２が光ビームを受け取り、同じ方向または異なる方向に光ビームを放射する前に、第１のコリメータモジュール５０５が光ビームを一方向に整列させる。
【００４７】
いくつかの実施形態において、反射体モジュール５１２はマイクロミラーコントローラに結合されたマイクロミラーのアレイを含む。マイクロミラーコントローラはマイクロミラーの角度位置を制御することができ、それによって、光ビームのより正確な較正を可能にする。そして、光ビームは、外部環境内の１つ以上の物体によって反射される。外部環境のモデルを構築するための信号を取得するために、第２のコリメータ５０４は外部環境から複数の方向（例えば、Ａ’、Ｂ’、およびＣ’）から到来する戻り光ビームをマルチユニットレシーバモジュール５１０に向けて導く。
【００４８】
図６Ａは、本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、他の代表的なマルチソースエミッタモジュール６００および対応するマルチユニットレシーバモジュール５１０の概略図である。この実施形態において、マルチソースエミッタモジュール６００およびマルチユニットレシーバモジュール５１０が同じコリメータモジュール６０１を共有する。反射体モジュール５０２は、小さな角度範囲内で、高い周波数で（矢印Ｒで示すように）振動することができる単一のミラーを含む。マルチソースエミッタモジュール６００はまた、反射体モジュール５０２からの複数の反射光ビームの経路内に配置されたコリメータモジュール６０１を含む。コリメータモジュール６０１は反射体モジュール５０２からの異なる方向（例えば、方向Ａ、Ｂ、およびＣ）の光ビームをコリメートするために、ならびに外部環境からの異なる方向（例えば、方向Ａ’、Ｂ’、およびＣ’）の戻り光ビームをマルチユニットレシーバモジュール５１０に向けるために使用することができる。
【００４９】
図６Ｂは、本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、他の代表的なマルチソースエミッタモジュール６２０および対応するマルチユニットレシーバモジュール５１０の概略図である。反射体モジュール５１２は、複数の反射面を含む。各反射面はダイオード５０１からの光ビームの少なくとも一部を反射し、反射ビームを異なる方向に向けるように位置付けされる。個々の反射面は、マルチユニットレシーバモジュール５１０内の個々のレシーバユニットと１対１の対応関係を有する。いくつかの実施形態において、各レシーバユニットと対応する反射面との間の距離は、ダイオード５０１と対応する反射面との間の距離とほぼ同じである。
【００５０】
図６Ａ〜図６Ｂに示す実施形態においては、マルチソースエミッタモジュール（６００、６２０）およびマルチユニットレシーバモジュール５１０は同じコリメータモジュール６０１を共有する。コリメータモジュール６０１は、反射体モジュールからの複数の反射光ビームの経路内に配置される。コリメータモジュール６０１は、異なる方向（例えば、方向Ａ、Ｂ、およびＣ）に光ビームをコリメートするために使用することができ、ならびに、外部環境からマルチユニットレシーバモジュール５１０に向かって異なる方向（例えば、方向Ａ’、Ｂ’、およびＣ’）に戻された光ビームを方向付けるために使用することができる。
【００５１】
コリメータモジュール６０１を共用することにより、マルチソースエミッタモジュール６００、６２０とマルチユニットレシーバモジュール５１０とを一体的に組み立てることができ、これにより、より少ない部品でセンサ装置をより容易に製造することができる。別の有利な態様では、コリメータモジュール６０１を共有することによって、戻り光ビームのためのより大きな開口も可能になる。いくつかの実施態様においては、センサ装置のよりコンパクトな設計を可能にするために、ビームステアリングモジュールの開口はコリメータモジュールの開口によって共有される。図６Ｃは、別個のコリメータが使用される、本開示の技術の１つ以上の実施形態による様々な開口の概略図を示す。図６Ｃにおいて、ビームステアリングモジュールは、第１の開口６３１を有する。２つの別個のコリメータモジュールが使用され、第１のコリメータモジュールの第２の開口６３３および第２のコリメータモジュールの第３の開口６３５は、第１の開口６３１内にあるように較正される。第２および第３の開口の両方が第１の開口よりも小さいことは明らかである。コリメータモジュールを共有することによって、コリメータモジュールの開口はビームステアリングモジュールの開口６３１と同じサイズとすることができ、それによって、より多くの戻り光ビームをセンサ装置によって捕捉することが可能になる。
【００５２】
図７は、本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、他のマルチソースエミッタモジュール７００および対応するマルチユニットレシーバモジュール５１０の概略図である。マルチソースエミッタモジュール７００は、単一のダイオード５０１、コリメータモジュール７０１、および反射体モジュール７０２を含む。この実施形態においては、光ビームが反射体モジュール７０２によって反射される前に光ビームをコリメートするために、コリメータモジュール７０１がダイオード５０１と反射体モジュール７０２との間に配置される。コリメータモジュール７０１は、光ビームを同じ方向または異なる方向に向けるためのマイクロレンズのアレイであってよい。例えば、各マイクロレンズは、ダイオード５０１からの光の一部をコリメートすることができる。複数の光ビームは最初に反射体モジュール７０２によって反射され、異なる方向（例えば、Ａ、Ｂ、およびＣ）に向けられた複数の出射光ビームを形成する。次いで、出射光ビームは、外部環境内の１つ以上の物体によって反射される。外部環境のモデルを構築するための信号を取得するために、第２のコリメータモジュール７０３は、外部環境から複数の方向（例えば、Ａ’、Ｂ’、およびＣ’）から到来する戻り光ビームを、マルチユニットレシーバモジュール５１０に向けて方向付ける。
【００５３】
図５Ａ〜図７に示す実施形態においては、様々な光学的構成を有する単一のソースエミッタ（例えば、単一のダイオード）を使用して、複数の光ビームを生成することができる。図８Ａ〜図８Ｃは、本開示の技術の１つ以上の実施形態に従って構成された、代表的なダイオードを示す。ダイオードは、電磁エネルギービームを放射することができる。図８Ａは、代表的なダイオード８００の側面図を示す。ダイオード８００は正側８０１（例えば、Ｐ側またはアノード）および負側８０２（例えば、Ｎ側またはカソード）を有する。正側８０１と負側８０２は、一緒になって、光ビーム８０３が発光領域８０４から放射されることを可能にする。図８Ｂはダイオード８００の端面図を示し、図８Ｃは、ダイオード８００の上面図を示す。図８Ａ〜８Ｃに示す例では、光ビームを放射する領域が正側８０１に近接して配置されてよい。
【００５４】
いくつかの実施形態では、適切な検出範囲を得るために、シングルソースエミッタモジュールを、以下で説明する開示された技術に従ってパッケージングすることができる。いくつかの実施形態においては、安全規制および／またはエネルギー規制に準拠しながら、密集した、より均一に分散されたデータセットを提供するために、以下で説明する開示された技術に従ってマルチソースエミッタモジュールをパッケージングすることができる。
【００５５】
上述したように、ダイオードの各々によって放射されるエネルギー密度は、典型的にはローカルな安全規制および／またはパワー規制によって規制される。同時に、より大きな検出範囲を達成するためには、大きな放射パワーを有することが望ましい。所望の検出範囲を提供しながら、安全規制および／またはエネルギー規制に適合するために、ダイオードダイからのパルス信号を狭めることができ、すなわち、より短い時間内にダイオードダイから同量のエネルギーを放射することができる。従って、エミッタは、エネルギー規制および／または安全規則の下で、全エネルギー密度限界を超えることなく、パルス信号のそれぞれについてより高い電力を達成することができる。
【００５６】
しかし、パルスが狭いほど、関連する回路のインダクタンスによって生じる散逸エネルギーが大きくなり、これは、送信電力を増大させるための重大な障害となり得る。加えて、分布インダクタンスのような大きなインダクタンスは、ダイオードダイの応答時間を遅延させ、それによって、狭いパルス信号を望ましくない広いパルス信号に拡張する可能性がある。これは、送信電力を増加させるための重大な障害となり得る。
【００５７】
従って、関連する回路における分布インダクタンスを低減することが望ましい。現在、発光ダイオードを含むパッケージ化されたコンポーネントは、典型的には金属ワイヤを介してシステム回路に結合される。発光ダイオードの対応する制御回路は、典型的にはパッケージされたコンポーネントの外側に配置される。このような構成は、大量の分布インダクタンスを導入し得る。本開示の技術の実施形態は、関連する制御回路と発光ダイオードとの間の距離を低減し、それによって、回路によって引き起こされる分布インダクタンスを低減するために使用することができる技術を提供する。当該技術はまた、より統合され、コンパクトなパッケージ化されたコンポーネントを達成するために、様々な実施形態において使用することができる。
【００５８】
図９Ａ〜図９Ｂは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、パッケージ化された半導体装置を示しており、代表的なパッケージ化（された）ダイオード９００を示す。図９Ａは、代表的なパッケージ化ダイオード９００の断面図を示す。パッケージ化ダイオード９００は、基板９０１と、基板９０１によって（例えば、支持部９１１を介して）支持されたダイオードダイ９０２とを含む。ダイオードダイは電磁エネルギービーム９０６（例えば、レーザビーム）を放射するように配置される。パッケージ化ダイオード９００はまた、ダイオードダイ９０２を囲むように基板９０１に結合されたシェル９０４を含む。シェルは、ダイオードダイから放射された電磁エネルギービームがシェルを通過することを可能にする開口部または透明領域９０５を含む。いくつかの実施形態において、ダイオードダイから放射された電磁エネルギービームがシェル９０４を直接通過する。電磁エネルギービームはシェル９０４を通過する前に、追加の光学部品によって方向付けすることもできる。
【００５９】
いくつかの実施形態において、パッケージ化ダイオード９００が、ダイオードダイ９０２をコントロールするために、基板上に制御回路９０３を含む。シェル９０４は、ダイオードダイ９０２および制御回路９０３の両方を囲むように配置される。制御回路９０３は、スイッチングコンポーネントおよび／またはドライバ回路を含むことができる。スイッチングコンポーネントはドライバ回路をオン／オフするために使用することができ、それによってダイオードダイ９０２を制御する。いくつかの実装形態においては、制御回路９０３は電界効果トランジスタ、抵抗、またはコンデンサのうちの少なくとも１つを含む。制御回路９０３はダイオードダイ９０２と共にパッケージされるので、制御回路の分布インダクタンスのようなインダクタンスは、ダイオードダイ９０２の応答時間への影響を低減するように構成することができる。
【００６０】
いくつかの実施形態において、パッケージ化ダイオード９００は、シェルの開口部または透明領域９０５を少なくとも部分的に覆う保護プレート９０７を含む。いくつかの実施態様において、保護プレート９０７は、電磁エネルギービームからの電磁エネルギーの少なくとも９８％が通過することを可能にする透明材料を含む。いくつかの実施形態において、シェル９０４は金属材料を含む。シェル９０４は、射出成形などの技術を使用して製造することができる。
【００６１】
図９Ｂは、ダイオードダイ９０２を支持する支持部９１１を含む、代表的なパッケージ化ダイオード９００の他の断面図を示す。ダイオードダイ９０２の正側（例えば、アノード）は、導電性ワイヤ９１２を用いて基板９０１に接続される。導電性ワイヤ９１２は細く狭いので、電磁エネルギービームが、妨害されることなくシェル９０４の開口部または透明領域９０５を通過できるように意図的に配置することができる。ダイオードダイの負側（例えば、カソード）は、支持部９１１に取り付けられ、ダイオードダイをシステム回路に電気的に接続する。
【００６２】
いくつかの実施形態において、支持部９１１は、ダイオードダイ９０２から基板９０１に熱を伝導するための熱伝導性材料を含む。例えば、支持部９１１は、金属パターンを有するサーメット又はシリコン材料を含むことができる。いくつかの実施態様において、ダイオードダイから基板９０１に熱を伝導するために、支持部９１１は、ダイオードダイ９０２に取り付けられた銅層９１３を含むことができる。
【００６３】
いくつかの実施形態において、基板９０１は、１つ以上のピンを介してシステム回路（例えば、プリント回路基板）に結合される。図９Ｃは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、１つ以上のピン９１３を介してプリント回路基板９１２に結合された基板９０１の一例を示す。プリント回路基板９１２は、電磁エネルギービーム９０６が通過することを可能にする穴９１５を含む。図９Ｄは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、１つ以上のピン９１３を介してプリント回路基板９２２に結合された基板９０１の他の例を示す。この実施形態において、電磁エネルギービーム９０６はプリント回路基板９２２とは反対の方向に放射される。
【００６４】
いくつかの実施形態においては、基板９０１がシステム回路上に表面実装される。現在、基板をプリント回路基板に結合するために金属ワイヤを溶接するには、通常、手作業が必要である。表面実装技術を使用して、基板は金属の薄い層を介して自動的にプリント回路基板に結合されることができ、製造プロセスにおける手作業の労力の量を低減する。図９Ｅ〜図９Ｆは、本開示の技術の実施形態に従って構成されたプリント回路基板（９１２、９２２）上に表面実装されたパッケージ化ダイオード９００の２つの例を示す。
【００６５】
図９Ｇは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、他の代表的なパッケージ化ダイオード９５０を示す。パッケージ化ダイオード９５０は、基板９０１の反対側に１つ以上の制御回路コンポーネント９５３を含む。制御回路コンポーネントを基板９０１の反対側に配置することによって、制御回路コンポーネント９５３と対応するダイオードダイ９０２との間の距離を減少させることができ、それに応じて分布インダクタンスを減少させることができる。いくつかの実施形態において、パッケージ化ダイオード９５０は、基板９０１の反対側の制御回路コンポーネント９５３を保護するためのグルー９５５（例えば、ＵＶグルー：ｕｌｔｒａ−ｖｉｏｌｅｔ  ｇｌｕｅ）を含む。
【００６６】
図９Ａ〜９Ｂに示す実施形態のパッケージングプロセスは、以下のステップを含むことができる：
【００６７】
ステップ１．ａ：表面実装技術（ＳＭＴ）を用いて、制御回路を基板上に配置する。
【００６８】
ステップ１．ｂ：ダイボンディング技術を用いて、銅層を支持部に結合する。このステップは、支持部自体が熱伝導性材料を含む場合には省略することができる。
【００６９】
ステップ１．ｃ：ダイボンディング技術を用いて（例えば、導電性グルーを用いて）ダイオードダイのカソードを支持部に結合する。
【００７０】
ステップ１．ｄ：ワイヤボンディング技術を用いて（例えば、導電性ワイヤを介して）ダイオードダイのアノードを支持部に接続する。
【００７１】
ステップ１．ｅ：ダイオードダイの発光面がシェルの開口部または透明領域と並ぶように、表面実装技術を用いて支持部を基板上に配置する。
【００７２】
ステップ１．ｆ：表面実装技術を用いてシェルを基板上に配置する。
【００７３】
図１０Ａは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、他の代表的なパッケージ化ダイオード１０００を示す。この実施形態において、パッケージ化ダイオード１０００は、ダイオードダイ１００２を支持するための複数のヒートシンク１００１ａ、１００１ｂを含む。ヒートシンク１００１ａ、１００１ｂはまた、ダイオードダイ１００２から基板１００１へと熱を伝達する。ダイオードダイ１００２の正側（例えば、アノード）は第１のヒートシンク１００１ａに取り付けられ、ダイオードダイ１００２の負側（例えば、カソード）は、第２のヒートシンク１００１ｂに取り付けられる。
【００７４】
いくつかの実施形態において、第１のヒートシンク１００１ａは第２のヒートシンク１００１ｂよりも長さが短い。１つの有利な態様では、ヒートシンクの異なる長さは電磁エネルギービーム１００６がシェル１００４の開口部または透明領域を通過することを可能にする。例えば、図１０Ａに示されるように、放射領域１００８はダイオードダイの一方の側（例えば、正の側）により近い。放射領域１００８をより短いヒートシンク１００１ａに向かって配置することによって、ダイオードダイ１００２からの電磁エネルギービーム１００６は、シェル１００４の開口部または透明領域を通過することができる。他の有利な態様では、ヒートシンクの異なる長さはより容易な製造プロセスを可能にする。例えば、図１０Ｂに示すように、複数のダイオードダイ１０１２をヒートシンク材料１０１１の層上に配置することができる。複数のダイオードダイ１０１２の負側をヒートシンク材料１０１１の層に結合して、複数のダイオードダイ１０１２の発光領域を上向きにすることができる。次いで、ヒートシンク材料１０１３の複数のピースを、ダイオードダイ１０１２のペアの上に配置することができる。アセンブリ１０１０は、対応する複数のヒートシンクによって支持される複数の個々のダイオードダイを得るために、長い複数のライン１０１４ａ、１０１４ｂ、１０１４ｃに切断することができる。ダイオードダイ１０１２の下のヒートシンク材料１０１１の層とダイオードダイ１０１２の上のヒートシンク材料１０１３の両方を同時に切断して、両側のヒートシンクの切断端を平らにすることができ、それによって、ヒートシンクが基板上に配置された後に、電磁エネルギービームを基板に対してほぼ垂直に放射することができることに留意されたい。
【００７５】
いくつかの実施形態において、銅または他の導電性材料をヒートシンクに含めることができる。ヒートシンクは２つの機能を果たす事ができる。すなわち、ダイオードダイを基板に電気的に接続する機能と、ダイオードダイから生成される熱を基板に伝導する機能とである。
【００７６】
いくつかの実施形態において、電磁エネルギービーム１００６はある発散角を有する。従って、ダイオードダイの正側に結合されるヒートシンクは、電磁エネルギービーム１００６を妨害することを回避するために溝を必要とすることがある。図１０Ｃは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、ダイオードダイ１００２の正側に結合された代表的なヒートシンク１０２２の側面図を示す。この実施形態において、ヒートシンク１０２２は溝１０２１を含む。溝１０２１は、ダイオードダイから放射された電磁エネルギービーム１００６がシェルの開口部または透明領域を通過できるように配置される。いくつかの実施形態においては、ダイオードの負側に結合されるヒートシンクは、製造プロセスを簡略化することができるように、溝を含まない。
【００７７】
いくつかの実施形態において、基板１００１が１つ以上のピンを介してシステム回路（例えば、プリント回路基板）に結合される。図１０Ｄは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、１つ以上のピン１０３３を介してプリント回路基板１０３２に結合された基板１００１の一例を示す。プリント回路基板１０３２は、電磁エネルギービーム１００６が通過することを可能にする穴１０３５を含む。図１０Ｅは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、１つ以上のピン１０３３を介してプリント回路基板１０４２に結合された基板１００１の他の例を示す。この実施形態においえは、電磁エネルギービーム１００６がプリント回路基板１０４２とは反対の方向に放射される。
【００７８】
いくつかの実施形態において、基板１００１はシステム回路上に表面実装される。上述したように、基板をプリント回路基板に結合するために金属ワイヤを溶接するには、通常、手作業が必要である。表面実装技術を使用して、基板は金属の薄い層を介して自動的にプリント回路基板に結合されることができ、製造プロセスにおける手作業の労力の量を低減する。図１０Ｆ〜図１０Ｇは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、プリント回路基板（１０３２、１０４２）上に表面実装されたパッケージ化ダイオード１０００の２つの例を示す。
【００７９】
ダイオードダイは、光ビームを同じ方向または異なる方向に放射するように位置付けることができる。例えば、図９Ａおよび図１０Ａに示すように、放射された光線は基材に対して概ね垂直（例えば、９０°  ±  ５°）であり得る。図１１Ａ〜図１１Ｂは本開示の実施形態に従って構成された様々な構成を示しており、ダイオードダイが、基板に対して概ね平行（０°  ±  ５°）な光線を放射することを可能にする。
【００８０】
図１１Ａに示すように、ダイオードダイ１１０２から放射された光がシェルの開口部１１０５から出ることができるように、支持部１１０３はダイオードダイ１１０２の下に位置付けることができる。あるいは図１１Ｂに示されるように、ダイオードダイ１１０２および他の構成要素はより大きな支持部１１０４を介して基板１１０１に結合され得る。いくつかの実施形態において、より大きな支持部１１０４は基板１１０１の一部である。例えば、支持部１１０４を形成するために、基板１１０１の形状は中央で部分的に隆起している。図１１Ｃに示される他の例では、反射コンポーネント１１０６が、ダイオードダイ１１０２からの光ビームを反射し、基板１１０１に対して概ね垂直（例えば、９０°  ±  ５°）である対応する出射光ビームを生成するように配置される。
【００８１】
上述のパッキング技術は、複数のダイオードダイを単一のパッケージングされたコンポーネントにパッケージングするために使用することができる。複数のダイオードダイを一緒にパッケージングすることによって、隣接するダイオードダイ間の小さい適切な距離を達成することができ、パッケージ化コンポーネントおよび対応する光学部品のよりコンパクトなデザインをもたらす。さらに、このデザインは、インダクタンスを低減することもできる。従って、狭いパルス信号に対するインダクタンスの影響を軽減することができる。
【００８２】
図１２Ａは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、複数のダイオードダイを含む代表的なパッケージ化（された）コンポーネント１２００を示す。この実施形態において、個々のダイオードダイ１２０２が対応する支持部１２０３によって支持される。ダイオードダイ１２０２は、シェル１２０４の透明保護プレート１２０７を介して複数の光ビームを放射するように配置される。いくつかの実施形態において、パッケージ化コンポーネント１２００は、基板上に配置され、前記基板によって支持された１つ以上の制御回路コンポーネント１２０５を含み、それぞれが対応するダイオードダイ１２０２を制御するように構成される。シェル１２０４は、ダイオードダイ１２０２および制御回路コンポーネント１２０５の両方を囲むように配置される。
【００８３】
多くの実施形態において、パッケージ化コンポーネントおよびコリメータモジュール（例えば、レンズ）はコリメータモジュールが広範囲の角度にわたってビームを方向付けることができるように、一緒に組み立てられる。従って、複数のダイオードダイを基板上に配置する場合、コリメータモジュールの焦点面を考慮することが望ましい。例えば、複数のダイオードダイは、コリメータモジュールの焦点面に対応する湾曲面上に位置付けることができる。
【００８４】
図１２Ｂは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、複数のダイオードダイを含む、他の代表的なパッケージ化コンポーネント１２５０を示す。この実施形態において、制御回路コンポーネントが基板１２０１の反対側に配置される。各ダイオードダイ１２０２は、対応する制御回路コンポーネント１２０５を、基板の下に配置された状態で有する。このことにより、ダイオードダイ１２０２と、対応する制御回路コンポーネント１２０５との間の距離を最小限にすることができ、その結果、分布インダクタンスを低減することができる。
【００８５】
図１３Ａは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、コリメータモジュールの焦点面を考慮するように設計されたダイオードダイの代表的な構成を示す。この実施形態において、３×３ダイオードダイアレイが共にパッケージされる。ダイオードダイ１３０２ａ〜１３０２ｉは、対応する支持部１３０３を介して基板１３０１によって支持される。ダイオードダイ１３０２ａ〜１３０２ｃはアレイ内の第１の行を形成し、ダイオードダイ１３０２ｄ〜１３０２ｆはアレイ内の第２の行を形成し、ダイオードダイ１３０２ｇ〜１３０２ｉは、アレイ内の第３の行を形成する。複数のダイオードダイの放射面がコリメータモジュールの焦点面に対応する湾曲面１３０５上に配置されるように、複数の支持部１３０３は異なる高さを有する。
【００８６】
図１３Ｂは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、コリメータモジュールの焦点面を考慮するように設計された他の代表的な構成を示す。この実施形態において、パッケージ化コンポーネントが、複数の電磁エネルギービームの経路内に配置された複数のマイクロレンズ１３０８を備える。複数のマイクロレンズ１３０８が、コリメータモジュールの焦点面１３０９に対応する複数の屈折電磁エネルギービームを生成する。例えば、マイクロレンズ１３０８は、シェル１３０４の開口部または透明領域の少なくとも一部を覆う透明保護カバー１３０７と一体化することができる。電磁エネルギービーム１３０６は、コリメータモジュールの焦点面１３０９に対応して屈折される。
【００８７】
図１４Ａは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、複数のダイオードダイを含む、他の代表的なパッケージ化コンポーネント１４００を示す。この実施形態において、パッケージ化コンポーネントが、ダイオードダイ１４０２を支持する複数のヒートシンク１４０３を含む。隣接するダイオードダイ１４０２は、複数のヒートシンク１４０３のうちの１つまたは複数を介してシステム回路に電気的に接続される。いくつかの実施態様においては、ヒートシンク１４０３の厚さを使用して、隣接するダイオードダイ１４０２間の距離を制御することができる。
【００８８】
また、パッケージ化コンポーネントは、複数のダイオードダイ１４０２に対応する複数の非導電性要素１４０７（ダミー部品と呼ばれることもある）を含む。ダミー部品１４０７は複数のヒートシンク１４０３の間に、ダイオードダイ１４０２から距離を置いて配置され、以下に説明するように、パッケージ化部分の製造を容易にする。
【００８９】
図１４Ａに示す実施形態のパッキングプロセスは、以下のステップを含むことができる：
【００９０】
ステップ２．ａ：ダイオードダイおよびダミー部品を第１のヒートシンクに取り付ける。
【００９１】
ステップ２．ｂ：ダイオードダイおよびダミー部品に第２のヒートシンクを取り付ける。
【００９２】
ステップ２．ｃ：別のダイオードダイおよびダミー部品を第２のヒートシンクに取り付ける。
【００９３】
ステップ２．ｂおよび２．ｃを繰り返して、アセンブリ内の複数のダイオードダイを得る。次いで、アセンブリは所望の形状に切断される（例えば、レーザ切断または水切断を使用）。いくつかの実施形態において、ダミー部品は絶縁体を含む。例えば、ダミー部は、セラミック材料を含むことができる。いくつかの実施形態において、ダミー部品と対応するダイオードダイとの間の距離は、５０μｍ〜１５０μｍの範囲内である。ダミー部品の厚さは一般に、対応するダイオードダイの厚さと同じであるため、ダミー部品は切断力の一部を分散させて、ダイオードダイに対する潜在的な損傷を最小限にすることができる。
【００９４】
図１４Ａに示す実施形態において、ヒートシンク１４０３の各々は、個々のダイオードダイ１４０２に接続された導電性要素１４０６を含む。個々のダイオードダイを制御するために、制御回路１４０８は、導電性要素１４０６を介して、他のダイオードダイとは独立して、個々のダイオードダイに動作可能に結合される。従って、ダイオードダイ１４０２は互いに独立して動作することができる（例えば、１つのダイオードダイをオンにし、残りのダイオードダイをオフのままにすることができる）。
【００９５】
図１４Ｂは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、複数のダイオードダイを含む、他の代表的なパッケージ化コンポーネント１４５０を示す。この実施形態では、制御回路１４０８が基板１４０１の反対側に配置される。各ダイオードダイ１４０２は、対応する制御回路１４０８を、基板の下に配置された状態で有する。このことにより、ダイオードダイと対応する制御回路コンポーネントとの間の距離を最小限にすることができ、その結果、分布インダクタンスを低減することができる。ヒートシンク１４０３の各々が導電性要素１４０６を含み、導電性要素１４０６が、個々のダイオードダイに接続され、ダイオードダイの独立した制御を可能にすることに留意されたい。
【００９６】
図１４Ｃは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、複数のダイオードダイを含む、他の代表的なパッケージ化コンポーネント１４８０を示す。この実施形態において、ヒートシンク１４１３は導電性である。従って、全てのダイオードダイが互いに電気的に接続され、単一の制御回路１４０８によって均一に制御することができる（例えば、全てのダイオードダイを同時にオン／オフすることができる）。
【００９７】
図１５Ａは、パッケージ化コンポーネントにおけるダイオードダイの代表的な構成を示す。図１３Ａに示した実施形態と同様に、この実施形態においては、複数のダイオードダイの放射面が、コリメータモジュールの焦点面と相対的な湾曲面１５０９上に配置されるように、複数のヒートシンク１５０３が異なる高さを有する。
【００９８】
図１５Ｂは、コリメータモジュールの焦点面を考慮するように設計されたダイオードダイの、他の代表的な構成を示す。この実施形態において、パッケージ化コンポーネントは複数のマイクロレンズ１５０８を備える。マイクロレンズ１５０８は、複数の電磁エネルギービームの経路内に配置され、コリメータモジュールの焦点面１５０９に対応する複数の屈折電磁エネルギービームを生成する。例えば、マイクロレンズ１５０８は、シェル１５０４の開口部または透明領域の少なくとも一部を覆う透明保護カバー１５０７と一体化することができる。電磁エネルギービーム１５０６は、コリメータモジュールの焦点面１５０９に対応して屈折される。
【００９９】
図１５Ｃは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、複数のダイオードダイのさらに他の代表的な構成を示す。この実施形態において、複数のダイオードダイが基板１５０１上に、非平行に並んで配置される。この位置付けは、複数のダイオードダイからの複数の電磁エネルギービーム１５３１ａ、１５３１ｂ、１５３１ｃが互いに平行でないように行われる。図１５Ｄは、図１５Ｃのダイオードダイの、対応する上面図を示す。いくつかの実施態様において、図１５Ｄに示すように、ダイオードダイ１５４１は、電磁エネルギービーム１５３１ａ、１５３１ｂ、１５３１ｃがコリメータモジュール１５４４の中心１５４３を通過するように配置される。そして、コリメータモジュール１５４４は、複数の電磁エネルギービーム１５３１ａ、１５３１ｂ、１５３１ｃを一方向に、ビーム１５４２に集束させる。
【０１００】
図１５Ｅは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、対応する制御回路コンポーネントに結合された複数のダイオードダイの、他の代表的な上面図を示す。この実施形態において、複数のダイオードダイ１５４１ａ、１５４１ｂ、１５４１ｃは、ダイオードダイからの複数の電磁エネルギービームが互いに平行でないように、非平行に並んで配置される。ダイオードダイは、対応するスイッチングコンポーネント１５４２ａ、１５４２ｂ、１５４２ｃおよびドライバ回路１５４３ａ、１５４３ｂ、１５４３ｃに接続される。ダイオードダイの各々と、対応する回路（例えば、スイッチングコンポーネントおよびドライバ回路）との間の距離は、分布インダクタンスを低減するために最小化され得る。
【０１０１】
図３を参照して上述したように、センサシステムはまた、光信号を対応する電気信号に変換するためのマルチユニットレシーバモジュールを含むことができる。図１６は、本開示の技術の実施形態に従って構成された、代表的なマルチユニットレシーバモジュール１６００の上面図を示す。マルチユニットレシーバモジュール１６００は、基板１６０１を含む。レシーバモジュールはまた、導電性ワイヤ１６０３を介して基板１６０１に結合された、複数の半導体レシーバユニット１６０２を含む。個々の半導体レシーバユニットは正側にカソードを含み、負側にアノードを含んでよい。
【０１０２】
個々の半導体レシーバユニット１６０２は、外部環境内の物体によって反射された光ビームを受け取り、光を電気信号へと変換するように配置される。半導体レシーバユニット１６０２を正確に位置決めできるようにするために、基板１６０１は、半導体レシーバユニット１６０２の適切な位置を示す複数のマーカ１６０６を含むことができる。いくつかの実施形態において、マルチユニットレシーバモジュール１６００が半導体レシーバユニット１６０２を囲むために、基板１６０１によって支持される透明保護プレートをさらに含む。あるいは、半導体レシーバユニット１６０２が正確に位置決めされることを可能にするために、マルチユニットレシーバモジュール１６００がウェハレベルでパッケージングされ得る。
【０１０３】
いくつかの実施形態において、半導体レシーバユニット１６０２は複数のフォトダイオードを含む。例えば、半導体レシーバユニット１６０２は、アバランシェフォトダイオードのアレイ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ  ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ（ＡＰＤ）  ａｒｒａｙ）を形成することができる。
【０１０４】
多くの実施形態において、レシーバモジュールおよびコリメータモジュール（例えば、レンズ）は、コリメータモジュールが外部環境内の１つ以上の物体からの反射ビームをレシーバモジュールへと向けることができるように、一緒に組み立てられる。従って、複数のレシーバユニットを位置決めするときに、コリメータモジュールの焦点面を考慮することが望ましい。例えば、複数の半導体レシーバユニットは、コリメータモジュールの焦点面に対応する湾曲面上またはその近傍に配置されてよい。
【０１０５】
図１７Ａは、本開示の技術の実施形態に従った代表的な構成を有する、コリメータモジュールの焦点面１７０９に対応して配置された半導体レシーバユニットを示す。この実施形態において、セラミック板１７０３ａ、１７０３ｂの複数の層が基板１７０１上に配置される。このことによって、複数の半導体レシーバユニット１７０２を基板１７０１に対して異なる高さに配置して、コリメータモジュールの焦点面１７０９に合わせることが可能になる。
【０１０６】
図１７Ｂは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、コリメータモジュールの焦点面を考慮するように設計された半導体レシーバユニットの、他の代表的な構成を示す。この実施形態において、レシーバモジュールは複数のマイクロレンズ１７０８を含む。複数のマイクロレンズ１７０８は、コリメートされた電磁エネルギービームの経路内に配置され、コリメートされた電磁エネルギービームを、コリメータモジュールの焦点面に基づいて屈折させる。例えば、マイクロレンズ１７０８は、透明な保護カバー１７０７と一体化することができる。戻り電磁エネルギービーム１７０６は、コリメータモジュールの焦点面１７０９に対応して屈折される。
【０１０７】
いくつかの実施形態において、レシーバモジュールは複数のバンドパスフィルタ１７１１をさらに含む。個々のバンドパスフィルタ１７１１は、個々の半導体レシーバユニット１７０２上に配置され、対応するコリメートされた電磁エネルギービームをフィルタリングする。複数の半導体レシーバユニット１７０２は一列に配置されてもよいし、アレイ状に配置されてもよい。
【０１０８】
異なるダイオードダイからの複数の光ビームが同じレシーバユニットによって受け取られた場合、マルチソースエミッタモジュールから放射された複数の光ビームと、マルチユニットレシーバモジュールで受け取られた複数の光ビームとによって、累積誤差が蓄積される可能性がある。正確な信号を得るためには、個々のダイオードダイと個々のレシーバユニットとの間に１対１の対応関係があることが望ましい。
【０１０９】
いくつかの実施形態において、個々のダイオードダイと個々のレシーバユニットとの間の１対１対応は、ダイオードダイとレシーバユニットとが同じパターンで配置される場合に得られる。いくつかの実施形態において、隣接するダイオードエミッタ間の変位（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）が、隣接する半導体レシーバユニット間の変位に比例する場合、１対１対応を得ることができる。ここで、変位（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）とは、個々の要素が互いにどのように配置されるか（例えば、ダイオードダイおよびレシーバユニットが配置されるパターン、および個々のダイオードダイおよび／またはレシーバユニット間の距離）を示すベクトル量である。
【０１１０】
図１８Ａは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、個々のダイオードダイとレシーバユニットとの間の代表的な対応関係を示す。この実施形態において、各ダイオードダイは、異なるレシーバユニットに対応する。例えば、ＴＡ１とＲＡ１とが対応し、ＴＡ２とＲＡ２とが対応する。複数のダイオードエミッタは複数の電磁エネルギービームを同時に、または時分割多重化方式（ｔｉｍｅ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  ｍａｎｎｅｒ）で放射することができる。
【０１１１】
いくつかの実施形態において、マルチソースエミッタモジュールおよびマルチユニットレシーバモジュールが、同じ光学モジュールを共用する。例えば、ある光学モジュールは、ソースモジュールからの複数の電磁エネルギービームを複数の出射電磁エネルギービームとして方向付け、そして、外部環境内の１つ以上の物体から反射された反射電磁エネルギービームをレシーバモジュールへ向かって方向付ける。このような場合、２つの隣接するエミッタ（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｓ）間の変位は、２つの隣接するレシーバ間の変位と同じである。例えば、第１の方向ＷＴにおける２つの隣接するエミッタの中心間の距離は、同方向ＷＲ（すなわち、ＷＴ＝ＷＲ）における２つの隣接するレシーバの中心間の距離と、同じである。同様に、第２の方向ＨＴにおける２つの隣接するエミッタの中心間の距離は、同方向ＨＲ（すなわち、ＨＴ＝ＨＲ）における２つの隣接するレシーバの中心間の距離と同じである。
【０１１２】
いくつかの実施形態では、マルチソースエミッタモジュールおよびマルチユニットレシーバモジュールが別々の光モジュールを使用する。例えば、第１の光学モジュールは、ソースモジュールからの複数の電磁エネルギービームを、外部環境内の１つ以上の物体へと向けるように配置される。第２の光学モジュールは、外部環境内の１つ以上の物体から反射された複数の反射電磁エネルギービームを、レシーバモジュールへと向けるように配置される。このような構成においては、２つの隣接するエミッタの中心間の距離と、２つの隣接するレシーバの中心間の距離とが、ＷＴ／ＷＲ＝ＨＴ／ＨＲという対応関係を有することができる。光学構成に応じて、ＷＴ、ＷＲ、ＨＴ、およびＨＲは、個々のエミッタとレシーバとの間の１対１対応も生成する、様々な方法で対応することができる。
【０１１３】
より一般的には、複数のエミッタと複数のレシーバとが非規則的な形状に配置される場合、ダイオードエミッタと半導体レシーバユニットとが同じ形状に配置されると、個々の要素間の１対１対応が得られる。いくつかの実施形態において、隣接するダイオードエミッタ間の変位が、隣接する半導体レシーバユニット間の変位に比例する場合、１対１対応を得ることができる。
【０１１４】
マルチソースエミッタモジュールとマルチユニットレシーバモジュールが別々の光モジュールを使用する場合、図１８Ｂに示すように、ダイオードエミッタが編成されるパターンは、半導体レシーバユニットが編成されるパターンと同じである。エミッタモジュール１８０１とレシーバモジュール１８０２との間の対応は、エミッタモジュール１８０１を全体として角度βだけ回転させ、隣接する要素間の距離を比によってスケーリングすることによって得ることができる。この比は、別々の光学モジュールの光学特性に基づいて決定される。別々の光学モジュールの光学特性が一般に同じである場合、前記の対応を得るために個々の要素（例えば、ダイオードダイまたはレシーバユニット）を調整する必要はない。
【０１１５】
エミッタ（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｓ）モジュールとレシーバモジュールが同じ光モジュールを共用する場合、隣接するダイオードエミッタ間の変位は、隣接する半導体レシーバユニット間の変位に比例する。このため、較正処理を簡略化することができ、センサ装置の量産を容易にすることができる。例えば、個々のダイオードダイの間の距離と個々のレシーバユニットの間の距離は、それらが互いに比例することを確実にするように最初に調整することができる。そして、エミッタモジュールとレシーバモジュールの位置を全体として調整して、１対１対応を得ることができる。エミッタモジュールとレシーバモジュールとの間で同じ光モジュールを共用することにより、対応するダイオードダイの位置に基づいて個々のレシーバユニットを調整する必要がなくなる。
【０１１６】
マルチソースエミッタモジュールおよびマルチユニットレシーバモジュールの製造プロセスは、ダイオードダイおよび半導体レシーバユニットを正確に位置決めできるように慎重に制御することができる。多くの場合、ダイボンディング技術は、表面実装技術と比較して、ダイオードダイおよびレシーバユニットを位置決めするためのより良好な制御および精度を提供する。例えば、導電性ダイアタッチフィルム（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｄｉｅ  ａｔｔａｃｈ  ｆｉｌｍ）をダイボンディングプロセスの一部として使用して、ダイオードダイまたは半導体レシーバユニットを対応する基板に取り付けることができる。ダイボンディング技術が依然として要素を位置決めするための十分な精度を提供できない場合には、支持部および／またはヒートシンクを使用して、隣接する要素間の変位を制御することができる。
【０１１７】
図１９Ａは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、マルチソース電磁エネルギーエミッタを製造するための方法１９００のフローチャートである。方法１９００は、ブロック１９０２において、第１のダイオードダイを第１の支持部の第１側に取り付けることを含む。方法１９００はまた、ブロック１９０４において、第１のダイオードダイと第２のダイオードダイとの間の距離が第１の支持部の厚さに概ね等しくなる（１００％±５％）ように、第２のダイオードダイを第１の支持部の反対側に取り付けることを含む。
【０１１８】
いくつかの実施形態において、前記方法はまた、第１のダイオードの反対側を第２の支持部の側面に取り付けるステップと、第１のダイオードダイと第３のダイオードダイとの間の距離が第２の支持部の厚さに概ね等しくなる（１００％±５％）ように、第３のダイオードダイを第２の支持部の反対側に取り付けるステップとを含む。いくつかの実施形態において、該方法は、ダイボンディング技術を使用して、第４のダイオードダイを前記支持部の側面に取り付けるステップをさらに含む。ダイボンディング技術は、第４のダイオードと第１のダイオードとの間の距離を制御する。
【０１１９】
図１９Ｂは、図１９Ａに示された方法に従って製造されたマルチソース電磁エネルギーエミッタの概略図である。この実施形態において、第１のダイオードダイＴＡ２が（例えば、導電性グルーを使用して）第１の支持部１９１１に取り付けられる。第２のダイオードダイＴＡ３は、第１の支持部１９１１の反対側に取り付けられる。第１のダイオードダイと第２のダイオードダイとの間の距離Ｗ（すなわち、２つのダイオードダイの発光領域間の距離）は、第１の支持部１９１１の厚さによって制御することができる。
【０１２０】
次いで、第１のダイオードダイＴＡ２は（例えば、導電性グルーを使用して）第２の支持部１９１２に取り付けることができる。第３のダイオードダイＴＡ１は、第２の支持部１９１２の反対側に取り付けられる。再び、第１のダイオードダイＴＡ２と第３のダイオードダイＴＡ１との間の距離（すなわち、２つのダイオードダイの発光領域間の距離）は、第２の支持部１９１２の厚さによって制御することができる。
【０１２１】
垂直方向（図１９Ｂに見られるような）における隣接するダイ間の距離は、ダイボンディング技術を用いて制御することができる。例えば、ダイボンディング技術を用いて、第４のダイオードダイＴＢ２を支持部１９１１、１９１２に取り付けることができる。図１４Ａを参照して上述したように、第１のダイオードダイＴＡ２と第４のダイオードダイＴＢ２との間にダミー部品、例えばシムまたはオフセット要素を配置して、切断および／または組み立て中に力を分散させることができる。
【０１２２】
ダイボンディング技術はまた、マルチユニットレシーバモジュール内の半導体レシーバユニットの位置決め精度を提供することができる。あるいは、半導体レシーバユニットが正確に位置決めされることを可能にするために、半導体レシーバユニットはウェハレベルで統合（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）され得る。図２０Ａは、マルチユニットレシーバモジュール２００２のアレイを含むウェハ２００１の概略図である。マルチユニットレシーバモジュール２００２の各々は、複数の半導体レシーバユニットを含む。図２０Ｂは、本開示の技術の実施形態に従って構成された、ウェハレベルでパッケージ化されたマルチユニットレシーバモジュール２００２の概略図である。マルチユニットレシーバモジュール２００２は、基板２００１と、複数の半導体レシーバユニット２００３とを含む。各半導体レシーバユニット２００３は、別個の受取領域２００４を有する。いくつかの実施形態において、各半導体レシーバユニット２００３はカソードパッドを有し、該カソードパットは、他のカソードパッドから独立した一方の側に配置される。半導体レシーバユニットは、他方の側で同じアノードを共用することができる。
【０１２３】
上述したように、出射光ビームは図４Ａ〜図４Ｄに示すように、様々なスキャニングパターンを形成することができる。同様に、戻り光ビームは、対応するスキャニング経路を形成することができる。場合によっては、ダイオードダイおよび／または半導体レシーバユニットを規則的な形状に配置することは望ましくないことがある。図４Ｄに示すスキャニング経路を例にとると、同じスキャニング経路（例えば、直線）上に複数の半導体レシーバユニットが配置されている場合、該レシーバユニットは同じスキャニング経路を受け取りし、効果的に受け取られる経路の数を減少させる。
【０１２４】
図２１Ａ〜２１Ｂは、受取経路の数が実際のレシーバの数よりも少ないいくつかのシナリオを示す。図２１Ａにおいて、９つの半導体レシーバユニットが、規則的な３×３正方形アレイに配置される。スキャン経路の直線区間（ｔａｎｇｅｎｔ）が正方形に対して斜め（例えば、第１の方向２１０１）である場合、複数のレシーバ（例えば、Ａ１、Ｂ２、Ｃ３）は同じ経路を受け取り、単一のレシーバとして働く。従って、当該３つのレシーバは、３つの異なる経路を検出する代わりに、同じスキャニング経路を検出する。従って、受け取られたスキャン経路の有効数は、（１）Ｃ１、（２）Ｂ１およびＣ２、（３）Ａ１、Ｂ２およびＣ３、（４）Ａ２およびＢ３、および（５）Ａ３となり、９つから５つへと減少し得る。従って、受信されたデータの密度は影響を受ける。
【０１２５】
同様に、図２１Ｂに示すように、スキャン経路の直線区間（ｔａｎｇｅｎｔ）が正方形に対して斜め（例えば、第２の方向２１０２）である場合、レシーバの実効数は５つへと減少し得る。すなわち、（１）Ａ１、（２）Ａ２およびＢ１、（３）Ａ３、Ｂ２およびＣ１、（４）Ｂ３およびＣ２、ならびに（５）Ｃ３の５つである。場合によっては、レシーバの有効数はさらに減少し得る。図２１Ｃ〜２１Ｄは、受け取ったスキャン経路の有効数がさらに減少する場合のいくつかのシナリオを示す。例えば、図２１Ｃに示すように、スキャン経路の直線区間（ｔａｎｇｅｎｔ）が正方形の第１の側に平行である（例えば、第３の方向２１０３）場合、受け取ったスキャン経路の有効数は３つへと減じられる。すなわち、（１）Ａ１、Ａ２、およびＡ３、（２）Ｂ１、Ｂ２、およびＢ３、ならびに（３）Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３の３つである。同様に、スキャン経路の直線区間（ｔａｎｇｅｎｔ）が正方形の第２の側に平行である（例えば、第４の方向２１０４）場合、レシーバの有効数は、（１）Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、（２）Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、および（３）Ａ３、Ｂ３、Ｃ３の３つへと減じられる。
【０１２６】
図２２Ａは、実際のレシーバが正多角形に対応するように配置される場合に、レシーバの有効数が減少する他のシナリオを示す。スキャン経路の直線区間（ｔａｎｇｅｎｔ）が第１の方向２２０１に平行である場合、レシーバの実際の数は８であるが、レシーバの有効数は４つへと減じられる。すなわち、（１）Ｒ２、Ｒ３、（２）Ｒ１、Ｒ４、（３）Ｒ５、Ｒ８、および（４）Ｒ６、Ｒ７の４つである。一般に、Ｎ個の頂点を有する凸多角形（すなわち、Ｎ個のレシーバ）の場合、Ｎが奇数であるとき、有効なレシーバの最小数は（Ｎ＋１）／２である。Ｎが偶数である場合、有効なレシーバの最小数はＮ／２である。
【０１２７】
上記の観察に基づいて、ダイオードダイおよび／または半導体レシーバユニットを、以下の基準を使用して位置決めできる（例えば、最適に位置決めできる）：
【０１２８】
（１）全ての要素（例えば、ダイオードダイ又は半導体レシーバユニット）が円上に配置される。
【０１２９】
（２）要素が凸多角形を形成する。
【０１３０】
（３）隣接する要素から凸多角形の中心まで延在する線によって形成される角度が、互いに異なる。例えば、図２２Ｂに示すように、θ２≠θ１≠θＮである。
【０１３１】
いくつかの実施形態において、４つの要素のうちの２つを接続することによって形成される線の少なくとも一部が互いに平行でないように、要素を配置することによって、ダイオードダイまたは半導体レシーバユニットを位置決めする（例えば、最適に位置決めする）ことができる。例えば、図２２Ｃに示されるように、４つの要素のうちの２つを接続することによって形成されるすべての線（例えば、２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）は、互いに平行ではない。このようにして、図２２Ａに示した場合に比べて、有効なレシーバの数を増やすことができる。
【０１３２】
上述した１対１の対応を得るためにエミッタモジュール及びレシーバモジュールを較正することも、製造プロセスの重要な態様であり得る。いくつかの実施形態において、エミッタモジュールが最初に較正され、次いで、レシーバモジュールが較正され、上述の１対１の対応を得るように調整される。いくつかの実施形態において、レシーバモジュールが最初に較正され、次いで、エミッタモジュールが較正され、上述の１対１の対応を得るように調整される。いくつかの実装形態においては、エミッタモジュールおよびレシーバモジュールの両方を同時に較正および調整して、製造プロセスに柔軟性を持たせることができる。
【０１３３】
図２３は、本開示の技術の実施形態に従った、電磁エネルギーセンサを較正するための方法２３００のフローチャートである。センサは上記の実施形態のいくつかで説明したように、エミッタモジュール、レシーバモジュール、およびコリメータモジュールを含む。方法２３００は、ブロック２３０２において、良好なコリメーション品質を得るためにエミッタモジュールの位置を調整することを含む。該方法はまた、ブロック２３０４において、レシーバモジュール内の個々の半導体レシーバユニットがエミッタモジュール内の個々のダイオードと１対１の対応関係を形成するように、レシーバモジュールの位置を調整することを含む。エミッタモジュール内のダイオードは固定されていてもよいし、個別に調整可能であってもよい。同様に、レシーバモジュール内の半導体レシーバユニットは固定されていてもよいし、個別に調整可能であってもよい。
【０１３４】
ダイオードダイからの電磁エネルギービームがコリメータモジュールによってより効果的にコリメートされる場合、各ダイオードダイからの電磁エネルギービームによって形成される光スポットはより小さくなる。良好なコリメーション品質を達成するエミッタモジュールの位置を得るために、各ダイオードダイによって形成される光スポットを、赤外線カメラなどの機器を使用して観察し、測定することができる。スポットの直径がその最小値に達すると、エミッタモジュールが最適な位置にあると決定することができる。
【０１３５】
図２４Ａ〜図２４Ｂは、図２３に示した方法２３００による代表的な較正プロセスを示す。図２４Ａは、本開示の技術の実施形態による、エミッタモジュール２４０２を調整するための代表的なプロセスを示す。エミッタモジュール２４０２は最初に、良好なコリメーション品質を達成するために選択された（例えば、最適な）位置に配置されるように調整される。典型的には、エミッタモジュール２４０２を調整することによって、ダイオードダイの小さな光スポットを得ることができ、前記の調整は、個々のダイオードとコリメータモジュールの軸との間の距離の合計が、少なくともほぼ最小化され、個々のダイオードとコリメータモジュールの焦点面との間の距離の合計が少なくともほぼ最小化されるように行われる。
【０１３６】
いくつかの実施形態において、エミッタモジュール２４０２の位置を調整することは、基準点とコリメータの軸（例えば、Ｚ軸）との間の距離が少なくともほぼ最小化されるように、エミッタモジュール２４０２を水平方向（例えば、Ｘ方向および／またはＹ方向など、基板平面に平行な方向）に移動させることを含み、それによって、各ダイオードダイの光スポットの面先を減じる。較正プロセスを簡略化しながら、すべてのダイオードと、コリメータモジュールの軸との間の距離を最小化できるように、基準点は、典型的にはエミッタモジュール２４０２の中心にあるように選択される。例えば、基準点は、エミッタモジュール２４０２の中心に位置する基準ダイオードとすることができる。また、基準点はエミッタモジュールの幾何学的中心であってもよく、または別の（例えば、中心から外れた）位置を有し得る。光スポットのサイズをさらに低減するために、基準点が調整された後、個々のダイオードとコリメータモジュールの焦点面との間の距離の合計が少なくともほぼ最小化されるように、エミッタモジュール２４０２がコリメータの軸（例えば、Ｚ軸）に沿って移動される。いくつかの実装形態において、良好なコリメーション品質のため、個々の光スポットがその最小サイズに達することを可能にするために、エミッタモジュール２４０２を１つ以上の軸（例えば、Ｘ／Ｙ／Ｚ軸）の周りで回転させることもできる。
【０１３７】
いくつかの実装形態において、測定が基準ダイオードの光スポットに対して実行される。水平方向および／またはコリメータの軸に沿ってエミッタモジュールを調整した後に、基準ダイオードの光スポットがその最小直径、面積、または他の関連する寸法に達すると、エミッタモジュール２４０２が良好なコリメーション品質のために最適な位置に配置されていると決定することができる。いくつかの実装形態において、１つ以上のダイオードダイ（例えば、基準点または基準ダイオードの周りのいくつかのダイオードダイ）の光スポットを測定することができる。複数の光スポットの面積が概して同一であるか、または互いに比較的小さい範囲内（例えば、０．８×平均光スポット面積〜１．２×平均光スポット面積）である場合、エミッタモジュール２４０２は、良好なコリメーション品質のために最適な位置に配置されていると決定することができる。
【０１３８】
いくつかの実施形態において、エミッタモジュール２４０２とコリメータモジュールとが一緒に組み立てられた場合に、エミッタモジュール２４０２内の個々のダイオードと、コリメータモジュールの軸との間の距離の合計が少なくともほぼ最小化され、それによって較正プロセスの複雑さを減じるように、コンポーネントの機械的構造を設計することができる。そのような機械的構成を使用すれば、光スポットのサイズを減じるために、個々のダイオードとコリメータモジュールの焦点面との間の距離の合計が少なくともほぼ最小化されるように、エミッタモジュール２４０２をコリメータの軸（例えば、Ｚ軸）に沿って調整するだけでよくなる。
【０１３９】
図２４Ｂは、レシーバモジュール２４０４を調整するためのプロセスの例を示す。図２４Ｂでは、レシーバモジュール２４０４内の個々の半導体レシーバユニットがエミッタモジュール２４０２内の個々のダイオードと１対１の対応関係を形成するように、レシーバモジュール２４０４が調整される。いくつかの実施形態において、個々の半導体レシーバユニットとコリメータモジュールの軸（例えば、Ｚ軸）との間の距離が少なくともほぼ最小化されるように、エミッタモジュール２４０２に対するレシーバモジュール２４０４の位置を調整することによって、前記１対１の対応関係が得られる。
【０１４０】
較正プロセスを簡略化するために、レシーバモジュール２４０４の基準点を使用して、１対１の対応を得ることを容易にすることもできる。基準点は、レシーバモジュール２４０４の中心に位置する基準半導体レシーバユニットとすることができる。基準点はまた、レシーバモジュール２４０４の幾何学的中心であってもよい。例えば、レシーバモジュール２４０４の基準点がエミッタモジュール２４０２の基準点に位置合わせされることを可能にするため、基準点とコリメータの軸（例えば、Ｚ軸）との間の距離が少なくともほぼ最小化されるように、レシーバモジュール２４０４を、水平方向（例えば、Ｘおよび／またはＹ方向など、基板平面に平行な方向）に移動することができる。次いで、半導体ユニットとダイオードダイとの間の１対１の対応関係を得るために、個々の半導体レシーバユニットとコリメータモジュールの焦点面との間の距離の合計が少なくともほぼ最小化されるように、レシーバモジュール２４０４をコリメータモジュールの軸（例えば、Ｚ軸）に沿って移動してよい。
【０１４１】
いくつかの実施形態において、レシーバモジュール２４０４内の個々の半導体レシーバユニットがエミッタモジュール２４０２内の個々のダイオードにより密接に対応するように、レシーバモジュールを１つ以上の軸（例えば、Ｘ／Ｙ／Ｚ軸のうちの１つまたは複数）の周りでさらに回転させることができる。いくつかの実施形態において、エミッタモジュール２４０２の位置の調整が、レシーバモジュール２４０４を回転させる前に実行される。
【０１４２】
個々の半導体レシーバユニットと個々のダイオードダイとが１対１の対応関係を形成するかどうかを決定するために、半導体レシーバユニットによって受け取られる光の量が測定され得る。個々の半導体レシーバユニットによって受け取られる光の量が概して同じであり、所定の閾値以上である場合、レシーバモジュール２４０４内の個々の半導体レシーバユニットは、エミッタモジュール２４０２内の個々のダイオードに対応する最適な位置に配置されていると決定することができる。例えば、すべての半導体レシーバユニット（または半導体レシーバユニットの選択されたサブセット）によって受け取られる光の量が所定の閾値以上となるように、レシーバモジュール２４０４の位置を調整することができる。いくつかの実装形態において、個々のレシーバユニットによって受け取られる光の量が概して同じであるか、または比較的小さい範囲内（例えば、０．８×平均光量〜１．２×平均光量）となるように、レシーバモジュール２４０４の位置を調整することができる。いくつかの実装形態において、半導体レシーバユニット間の受け取られる光の量の分散が小さい範囲内に入るように、レシーバモジュール２４０４の位置をさらに調整することができる。
【０１４３】
図２５は、本開示の技術の実施形態に従った、個々のダイオードダイと半導体レシーバユニットとの間の正確な対応を得るために電磁エネルギーセンサを較正するための方法２５００のフローチャートである。いくつかの実施形態の文脈で上述したように、該センサは、エミッタアセンブリ、コリメータモジュール、およびレシーバアセンブリを含む。該方法２５００は、ブロック２５０２において、レシーバアセンブリに含まれる複数の半導体レシーバユニットからレシーバアセンブリの基準ユニットを選択することを含む。該方法２５００は、ブロック２５０４において、レシーバアセンブリに含まれる複数のダイオードからエミッタアセンブリの基準ダイオードを選択することを含む。また、該方法２５００は、ブロック２５０６において、レシーバアセンブリの基準ユニットがエミッタアセンブリの基準ダイオードと協調する（ａｌｉｇｎｓ  ｗｉｔｈ）ように、レシーバアセンブリの位置を調整することを含む。該方法２５００はさらに、ブロック２５０８において、レシーバアセンブリ内の個々の半導体レシーバユニットとエミッタアセンブリ内の個々のダイオードとの間の対応を得るために、レシーバアセンブリを軸の周りに回転させることを含む。前記軸は、レシーバアセンブリの基準ユニットを通過する。
【０１４４】
いくつかの実施形態において、レシーバアセンブリの基準ユニットは、レシーバユニットの中心に配置された半導体レシーバユニットである。エミッタアセンブリの基準ダイオードは、エミッタアセンブリの中心に配置されたダイオードである。
【０１４５】
いくつかの実施形態において、前記方法は、複数のダイオードからの複数の電磁エネルギービームが特定の位置にスポットを形成するように、エミッタアセンブリの位置を調整することを含む。前記スポットは赤外線カメラの等の装置を用いて観察し、測定することができる。前記スポットの位置およびサイズは、エミッタアセンブリがうまく較正されたかどうかを決定するための指標とすることができる。例えば、いくつかの実施形態において、スポットの直径が所定の閾値以下の時に、エミッタの較正を完了とする。
【０１４６】
いくつかの実施形態において、エミッタアセンブリの位置調整は、レシーバアセンブリの位置調整の前に実行される。いくつかの実装形態において、エミッタアセンブリの位置調整は、以下のステップを含む。
‐基板平面に平行な水平方向の少なくとも１つの軸（例えば、図２４ＡのＸ軸および／またはＹ軸）に沿ってエミッタアセンブリを移動させるステップ、
‐エミッタの基板平面に垂直な垂直軸（例えば、図２４ＡのＺ軸）に沿ってエミッタアセンブリを移動させるステップ、および、
‐複数のダイオードがコリメータモジュールの焦点面に対して位置決めされるように、水平方向の少なくとも１つの軸（例えば、図２４ＡのＸ軸および／またはＹ軸）に沿ってエミッタアセンブリを回転させるステップ。
【０１４７】
いくつかの実施形態では、エミッタアセンブリの位置調整はさらに、複数のダイオードからの複数の電磁エネルギービームによって形成されるスポットが特定の位置に位置するように、エミッタアセンブリを垂直軸（例えば、図２４ＡのＺ軸）の周りで回転させることを含む。
【０１４８】
いくつかの実施形態では、レシーバアセンブリの位置調整は、レシーバアセンブリの基準ユニットがエミッタアセンブリの基準ダイオードと協調する（ａｌｉｇｎｓ  ｗｉｔｈ）ように、レシーバアセンブリを基板平面に平行な水平方向（例えば、図２４Ｂに示されるようなＸ方向および／またはＹ方向）に移動させることを含む。
【０１４９】
また、いくつかの実施形態において、レシーバアセンブリの位置調整は、以下のステップを含む。
‐レシーバアセンブリを、レシーバの基板平面に垂直な垂直軸（例えば、図２４Ｂに示されるようなＺ軸）に沿って移動させるステップ、および、
‐複数の半導体レシーバユニットがコリメータモジュールの焦点面に対して位置決めされるように、レシーバアセンブリを水平方向の少なくとも１つの軸（例えば、図２４Ｂに示されるようなＸ軸および／またはＹ軸）の周りで回転させるステップ。
次いで、レシーバアセンブリはレシーバアセンブリの基準点を通る垂直軸（例えば、図２４ＢのＺ軸）の周りで回転され得る。
【０１５０】
本開示の技術の１つの有利な態様において、開示した技術は、複数の電磁ビームを放射し、複数の戻り信号を検出することが可能なオプトエレクトロニック・スキャニング装置を提供することができる。開示した技術は、より密度が高く、より均一に（ｅｖｅｎｌｙ）分散された空間データの収集を可能にし、それによって、ローカルな安全規制に準拠しながら、広い検出範囲を提供する。
【０１５１】
本開示の技術の他の有利な態様において、開示された技術によって、パッケージ化されたダイオードコンポーネントのインダクタンスが、ダイオードの応答時間に与える影響の低い適切なものとなる。関連する製造方法は前記コンポーネントの自動組み立てを可能にし、それによって、製品のコストおよび製造時間が減じられる。
【０１５２】
図２６は、本開示の技術の様々な部分（例えば、第１のコントローラ１７１および／または第２のコントローラ１７２）を実装するために利用可能なコンピュータシステムまたは他の制御装置２６００のアーキテクチャの一例を示すブロック図である。図２６において、コンピュータシステム２６００は相互接続２６２５を介して接続された１つ以上のプロセッサ２６０５およびメモリ２６１０を含む。相互接続２６２５は、適切なブリッジ、アダプタ、またはコントローラによって接続された、任意の１つ以上のセパレートな物理的バス、ポイントツーポイント接続、またはその両方を表すことができる。従って、相互接続２６２５はたとえば、システムバス、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）バス、ＨｙｐｅｒＴｒａｎｓｐｏｒｔ、またはＩＳＡ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）バス、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バス、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、ＩＩＣ（Ｉ２Ｃ）バス、または、「Ｆｉｒｅｗｉｒｅ」と呼ばれることもある、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＩＥＥＥ）標準６７４バスを含むことができる。
【０１５３】
プロセッサ２６０５は、例えばホストコンピュータの全体的な動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）を含むことができる。特定の実施形態において、プロセッサ２６０５がメモリ２６１０に格納されたソフトウェアまたはファームウェアを実行することによって、これを達成する。プロセッサ２６０５は１つ以上のプログラマブル汎用または専用マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）など、またはそのようなデバイスの組合せとすることができ、またはそれらを含むことができる。
【０１５４】
メモリ２６１０はコンピュータシステムのメインメモリとすることができ、またはそれを含むことができる。メモリ２６１０は、任意の適切な形態のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリなど、またはそのようなデバイスの組合せを表す。使用時に、メモリ２６１０は一組の機械語命令を含み得る。この機械語命令は、プロセッサ２６０５によって実行されると、本開示の技術の実施形態を実施するためのオペレーションを、プロセッサ２６０５に実行させる。 
【０１５５】
また、（オプションの）ネットワークアダプタ２６１５が、相互接続２６２５を介してプロセッサ２６０５に接続されている。ネットワークアダプタ２６１５はコンピュータシステム２６００に、ストレージクライアントおよび／または他のストレージ・サーバなどのリモートデバイスと通信する能力を提供し、たとえば、イーサネット（登録商標）アダプタまたはファイバーチャネル（Ｆｉｂｅｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ）アダプタとすることができる。
【０１５６】
本明細書で説明される実施形態のいくつかは方法またはプロセスの一般的な文脈で説明され、方法またはプロセスは１つの実施形態ではネットワーク環境でコンピュータによって実行される、プログラムコードなどのコンピュータ実行可能命令を含む、コンピュータ可読媒体で実施されるコンピュータプログラム製品によって実装され得る。コンピュータ可読媒体は、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などを含むが、これらに限定されない、取り外し可能および取り外し不可能な記憶装置を含むことができる。従って、コンピュータ可読媒体は、非一時的記憶媒体を含むことができる。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含むことができる。コンピュータまたはプロセッサで実行可能な命令、関連するデータ構造、およびプログラムモジュールは、本明細書で開示される方法のステップを実行するためのプログラムコードの例を表す。そのような実行可能命令または関連するデータ構造の特定のシーケンスは、そのようなステップまたはプロセスで説明される機能を実装するための対応する動作の例を表す。
【０１５７】
開示された実施形態のいくつかは、ハードウェア回路、ソフトウェア、またはそれらの組合せを使用して、デバイスまたはモジュールとして実装することができる。例えば、ハードウェア回路実装は例えば、プリント回路基板の一部として集積化された個別のアナログおよび／またはデジタルコンポーネントを含むことができる。代替的に、または追加的に、開示されたコンポーネントまたはモジュールは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として、および／またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）デバイスとして実装することができる。いくつかの実装形態は追加的にまたは代替的に、本出願の開示された機能に関連するデジタル信号処理の動作上の必要性のために最適化されたアーキテクチャを有する特殊化されたマイクロプロセッサであるデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含むことができる。同様に、各モジュール内の様々なコンポーネントまたはサブコンポーネントは、ソフトウェア、ハードウェア、またはファームウェアで実装することができる。モジュール内のモジュールおよび／またはコンポーネント間の接続性はインターネット、有線、または適切なプロトコルを使用する無線ネットワークを介する通信を含むが、これらに限定されない、当技術分野で知られている接続性方法および媒体のいずれか１つを使用して提供され得る。
【０１５８】
本開示は多くの仕様を含むが、これらは任意の発明または特許請求され得るもの範囲に対する限定として解釈されるべきではなく、むしろ、特定の実施形態に特有であり得る特徴の説明として解釈されるべきである。別個の実施形態の文脈で本特許文献に記載されている特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて実施することもできる。逆に、単一の実施形態の文脈で説明される様々な特徴は複数の実施形態で別々に、または任意の適切なサブコンビネーションで実施することもできる。さらに、特徴は特定の組合せで動作するものとして上述され、そのようなものとして最初に請求されてもよいが、請求された組合せからの１つ以上の特徴はいくつかの場合には組合せから切り出されてもよく、請求された組合せは下位組合せまたは下位組合せの変形に向けられてもよい。
【０１５９】
同様に、動作は特定の順序で図面に描かれているが、これは望ましい結果を達成するために、そのような動作が示されている特定の順序で、または連続した順序で実行されること、または図示されているすべての動作が実行されることを必要とするものとして理解されるべきではない。さらに、本文書に記載される実施形態における種々のシステムコンポーネントの分離は、全ての実施形態においてそのような分離を必要とすると理解されるべきではない。
【０１６０】
多くの実装および実施例のみが記述され、他の実装、拡張および変形は、本文書に記述および説明されているものに基づいて行うことができる。
【０１６１】
上記から、開示された技術の特定の実施形態が、例示の目的のために本明細書で説明されたが、技術から逸脱することなく様々な修正がなされ得ることが理解されるのであろう。例えば、前述の議論のいくつかでは発光体が一例として使用されているが、任意の適切なタイプの電磁放射体を様々なセンサシステムに使用することができる。特定の実施形態の文脈で説明された技術の特定の態様は、他の実施形態において組み合わされてもよく、または除去されてもよい。さらに、開示された技術の特定の実施形態に関連する利点を、それらの実施形態の文脈で説明したが、他の実施形態も、そのような利点を示すことができ、すべての実施形態が、本技術の範囲内に入るそのような利点を示す必要はない。従って、本開示および関連する技術は、本明細書に明示的に示されていない、または説明されていない他の実施形態を包含することができる。
【０１６２】
付記［項目１］パッケージ化された半導体装置であって、
基板と、
前記基板によって支持され、電磁エネルギービームを放射するように配置されたダイオードダイと、
前記ダイオードダイを囲むように前記基板に結合されたシェルであって、前記ダイオードダイから放射された電磁エネルギービームが前記シェルを通過することを可能にする開口部または透明領域を含むシェルと、
を備えた、半導体装置。
［項目２］項目１に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイを制御する制御回路であって、前記基板によって支持された制御回路をさらに備えた、
半導体装置。
［項目３］項目２に記載の半導体装置であって、
前記シェルは、前記ダイオードダイおよび前記制御回路を囲むように配置された、
半導体装置。
［項目４］項目２に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイが、前記基板の第１の側によって支持され、
前記制御回路が、前記基板の第２の側によって支持され、
前記第２の側は、前記第１の側とは反対側である、
半導体装置。
［項目５］項目２に記載の半導体装置であって、
前記制御回路が、スイッチングコンポーネントまたはドライバ回路を含む、
半導体装置。
［項目６］項目２に記載の半導体装置であって、
前記制御回路は、電界効果トランジスタ、抵抗、またはコンデンサのうちの少なくとも１つを含む、
半導体装置。
［項目７］項目１に記載の半導体装置であって、
前記基板が、プリント回路基板上に表面実装される、
半導体装置。
［項目８］  項目１に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイから放射された前記電磁エネルギービームが、前記シェルを直接通過する、
半導体装置。
［項目９］項目１に記載の半導体装置であって、
前記電磁エネルギービームを、前記シェルを通過する出射電磁エネルギービームとして反射するように配置された反射コンポーネントをさらに備える、
半導体装置。
［項目１０］項目１に記載の半導体装置であって、
前記シェルの前記開口部または前記透明領域を少なくとも部分的に覆う保護プレートをさらに含み、前記保護プレートは、前記電磁エネルギービームからの電磁エネルギーの少なくとも９８％が通過することを可能にする透明材料を含む、
半導体装置。
［項目１１］項目１に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイは、支持部を介して前記基板に結合されている、
半導体装置。
［項目１２］項目１１に記載の半導体装置であって、
前記電磁エネルギービームが前記シェルの前記開口部または前記透明領域を通過することを可能にするように、
前記ダイオードダイの正側が、導電性ワイヤを使用して前記基板に接続され、
前記ダイオードダイの負側が、前記支持部に取り付けられる、
半導体装置。
［項目１３］項目１１に記載の半導体装置であって、
前記支持部は、前記ダイオードダイから前記基板に熱を伝導するための熱伝導性材料を含む、
半導体装置。
［項目１４］項目１２に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイから前記基板に熱を伝導するために、前記支持部が、前記ダイオードダイに取り付けられた銅層をさらに含む、
半導体装置。
［項目１５］項目１１に記載の半導体装置であって、
前記支持部が溝を含み、
前記溝は、前記ダイオードダイから放射された電磁エネルギービームが前記シェルの前記開口部または前記透明領域を通過することを可能にするように配置されている、
半導体装置。
［項目１６］項目１に記載の半導体装置であって、
複数のヒートシンクをさらに含み、前記ダイオードダイが、前記複数のヒートシンクの間に配置される、
半導体装置。
［項目１７］項目１６に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイの正側が第１のヒートシンクに取り付けられ、前記ダイオードダイの負側が第２のヒートシンクに取り付けられる、
半導体装置。
［項目１８］項目１７に記載の半導体装置であって、
前記第１のヒートシンクは、前記第２のヒートシンクよりも長さが短い、
半導体装置。
［項目１９］項目１６に記載の半導体装置であって、
前記複数のヒートシンクの間に、前記ダイオードダイから距離をおいて配置された非導電性要素をさらに含む、
半導体装置。
［項目２０］項目１９に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素が絶縁体を含む、
半導体装置。
［項目２１］項目１９に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素は、セラミック材料を含む、
半導体装置。
［項目２２］項目１９に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素の、前記ダイオードダイからの距離が、５０μｍ〜１５０μｍの範囲内である、
半導体装置。
［項目２３］項目１９に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素の厚さは、前記ダイオードダイの厚さと同じである、
半導体装置。
［項目２４］項目１６に記載の半導体装置であって、
前記複数のヒートシンクの間に配置される前記ダイオードダイが、複数のダイオードダイのうちの１つである、
半導体装置。
［項目２５］項目２４に記載の半導体装置であって、
個々のヒートシンクが個々のダイオードダイに接続された導電性要素を含み、
個々のダイオードダイを制御するために、前記基板によって支持された制御回路が、導電性要素を介して、他のダイオードダイとは独立して、個々のダイオードダイに動作可能に結合される、
半導体装置。
［項目２６］項目１６に記載の半導体装置であって、
前記複数のヒートシンクが導電性である、
半導体装置。
［項目２７］電磁エネルギー放射装置であって、
ソースモジュールと、コリメータモジュールとを備えており、
前記ソースモジュールは、
基板と、
基板によって支持された複数のダイオードダイであって、個々の前記ダイオードダイが、電磁エネルギービームを放射するように配置された放射面を含む、複数のダイオードダイと、
シェルであって、前記複数のダイオードダイを囲むように前記基板に結合されたシェルであって、前記複数のダイオードダイから放射された複数の電磁エネルギービームが前記シェルを通過することを可能にする開口部または透明領域を含む、シェルと、
を備えており、
前記コリメータモジュールは、
複数の電磁エネルギービームをコリメートするために複数の電磁エネルギービームの経路内に配置されている、
電磁エネルギー放射装置。
［項目２８］項目２７に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記ソースモジュールはさらに、複数のダイオードダイを制御する１以上の制御回路モジュールであって、基板によって支持された制御回路モジュールを備える、
電磁エネルギー放射装置。
［項目２９］項目２８に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記シェルが、前記複数のダイオードダイおよび前記１以上の制御回路モジュールを囲むように配置される、
電磁エネルギー放射装置。
［項目３０］項目２８に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記複数のダイオードダイが、前記基板の第１の側によって支持され、
前記１以上の制御回路モジュールが、前記基板の第２の側によって支持され、
前記第２の側は、前記第１の側とは反対側である、
電磁エネルギー放射装置。
［項目３１］項目２７に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記複数のダイオードダイの放射面が、前記コリメータモジュールの焦点面に対応する湾曲面上に配置される、
電磁エネルギー放射装置。
［項目３２］項目３１に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記基板に結合された複数の支持部を更に備え、
個々のダイオードダイが、対応する支持部を介して前記基板に結合され、
前記複数のダイオードダイの放射面が、前記コリメータモジュールの焦点面に対応する湾曲面上に配置されるように、前記複数の支持部が異なる高さを有する、
電磁エネルギー放射装置。
［項目３３］項目３１に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記基板に結合された複数のヒートシンクを更に備え、
隣接するダイオードダイが、前記複数のヒートシンクのうちの１つまたは複数を介して互いに接続され、
前記複数のダイオードダイの放射面が、前記コリメータモジュールの焦点面に対応する湾曲面上に配置されるように、前記複数のヒートシンクが異なる高さを有する、
電磁エネルギー放射装置。
［項目３４］項目３３に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
隣接するダイオードダイの間の距離が、前記複数のヒートシンクの厚さにほぼ等しい、
電磁エネルギー放射装置。
［項目３５］項目２７に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
複数のマイクロレンズを更に備え、
前記複数のマイクロレンズは、複数の電磁エネルギービームの経路内に配置され、前記コリメータモジュールの焦点面に対応する複数の屈折電磁エネルギービームを生成する、
電磁エネルギー放射装置。
［項目３６］項目２７に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
反射体モジュールを更に含み、
前記反射体モジュールは、前記ソースモジュールと前記コリメータモジュールとの間に配置され、前記複数の電磁エネルギービームを反射し、前記反射された電磁エネルギービームを前記コリメータモジュールに向ける、
電磁エネルギー放射装置。
［項目３７］項目３６に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記反射体モジュールは、前記コリメータモジュールの光軸とは異なる軸に沿って配置される、
電磁エネルギー放射装置。
［項目３８］項目２７から項目３７のいずれか１項に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記ソースモジュールおよび前記コリメータモジュールが、センサモジュールに含まれ、
前記電磁エネルギー放射装置が、
前記センサモジュールを支持する本体と、
前記電磁エネルギー放射装置を移動させるために前記本体に結合された、１以上の推進ユニットと、
制御システムと、をさらに備え、
前記制御システムが、
前記センサモジュールを動作させ、前記センサモジュールからの入力を取得するために前記センサモジュールに結合された第１のコントローラと、
前記センサモジュールからの入力に基づいて、１つ以上の推進ユニットを介して前記電磁エネルギー放射装置の移動を制御するために、第１のコントローラと通信する第２のコントローラと、を備える、
電磁エネルギー放射装置。
［項目３９］項目３８に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記本体が、ロボット、自動車、または航空機の少なくとも一部を形成する、
電磁エネルギー放射装置。
［項目４０］電磁エネルギー受取装置であって、
コリメータモジュールと、レシーバモジュールとを備え、
前記コリメータモジュールは、外部環境内の１つ以上の物体から反射された電磁エネルギービームを受け取り、コリメートされた電磁エネルギービームを生成するように配置され、
前記レシーバモジュールは、基板と、前記基板に結合された複数の半導体レシーバユニットとを備え、
個々の前記半導体レシーバユニットは、対応するコリメートされた電磁エネルギービームを受け取り、対応する前記コリメートされた電磁エネルギービームからの光信号を電気信号に変換し、
前記複数の半導体レシーバユニットは、前記コリメータモジュールの焦点面に応じて配置される、
電磁エネルギー受取装置。
［項目４１］項目４０に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットは、前記コリメータモジュールの前記焦点面に対応する湾曲面上またはその近傍に配置される、
電磁エネルギー受取装置。
［項目４２］項目４０に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
前記複数の半導体受信ユニットが、複数のフォトダイオードを含む、
電磁エネルギー受取装置。
［項目４３］項目４０に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
前記基板は、前記複数の半導体レシーバユニットが、前記コリメータモジュールの前記焦点面に合わせて異なる高さに配置されることを可能にするために、セラミック板の複数の層を備える、
電磁エネルギー受取装置。
［項目４４］項目４０に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
複数のマイクロレンズを更に備え、
前記複数のマイクロレンズは、前記コリメータモジュールの焦点面に基づいて、前記コリメートされた電磁エネルギービームを屈折させるために、前記コリメートされた電磁エネルギービームの経路内に配置される、
電磁エネルギー受取装置。
［項目４５］項目４０に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
複数のバンドパスフィルタをさらに含み、
個々のバンドパスフィルタが、個々の半導体レシーバユニット上に配置され、対応するコリメートされた電磁エネルギービームをフィルタリングする、
電磁エネルギー受取装置。
［項目４６］項目４０に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
前記複数の半導体受信ユニットが、一列に配置される、
電磁エネルギー受取装置。
［項目４７］項目４０に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
前記複数の半導体受信ユニットが、アレイ状に配置される、
電磁エネルギー受取装置。
［項目４８］項目４０に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットが、ウェハレベルでパッケージ化される、
電磁エネルギー受取装置。
［項目４９］項目４８に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
個々の半導体レシーバユニットが正側にカソードを含み、負側にアノードを含む、
電磁エネルギー受取装置。
［項目５０］電磁エネルギーセンサ装置であって、
ソースモジュールとレシーバモジュールとを備え、
前記ソースモジュールは、第１の基板と、複数の電磁エネルギービームを放射するために前記第１の基板に結合された複数のダイオードエミッタとを備え、
前記レシーバモジュールは、第２の基板と、前記第２の基板に結合された複数の半導体レシーバユニットとを備え、
個々の前記半導体レシーバユニットは、外部環境内の１つ以上の物体から対応する反射電磁エネルギービームを受け取り、複数の反射電磁エネルギービームからの光信号を電気信号に変換するように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目５１］項目５０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタは、ダイボンディング技術を用いて前記第１の基板に結合される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目５２］項目５１に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタは、導電性ダイアタッチフィルムを用いて前記第１の基板に結合される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目５３］項目５０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットは、ダイボンディング技術を用いて前記第２の基板に結合される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目５４］項目５３に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットは、導電性ダイアタッチフィルムを用いて前記第２の基板に結合される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目５５］項目５０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
個々のダイオードエミッタおよび個々の半導体レシーバユニットは、１対１の対応関係を有する、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目５６］項目５０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ソースモジュールと前記レシーバモジュールとが別々にパッケージ化される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目５７］項目５０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ソースモジュールと前記レシーバモジュールとが一緒にパッケージされる、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目５８］項目５０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数の電磁エネルギービームを複数の出射電磁エネルギービームとしてステアリングするように配置された、ビームステアリングモジュールをさらに備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目５９］項目５８に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ビームステアリングモジュールが光学素子とモータとを備え、
前記モータは、前記光学素子に結合され、複数の電磁エネルギービームをステアリングするための軸の周りを回転するように、前記光学素子を駆動する、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目６０］項目５９に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記光学素子は、第１の面と、平行でない第２の面とを含む、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目６１］項目５０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
隣接するダイオードエミッタ間の変位が、隣接する半導体レシーバユニット間の変位に比例する、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目６２］項目６１に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
光学モジュールであって、
前記ソースモジュールからの複数の電磁エネルギービームを複数の出射電磁エネルギービームとして方向付け、外部環境内の１つ以上の物体から反射された反射電磁エネルギービームを前記レシーバモジュールへ向かって方向付けるように配置された光学モジュール、
をさらに備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目６３］項目６２に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタの配置は、前記複数の半導体レシーバユニットの配置と同じである、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目６４］項目６１に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
第１の光学モジュールと第２の光学モジュールを更に備え、
前記第１の光学モジュールは、前記ソースモジュールからの複数の電磁エネルギービームを、外部環境内の１つ以上の物体へと向けるように配置され、
前記第２の光学モジュールは、外部環境内の１つ以上の物体から反射された複数の反射電磁エネルギービームを、前記レシーバモジュールへと向けるように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目６５］項目６４に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタの配置および前記複数の半導体レシーバユニットの配置は、前記第１の光学モジュールおよび前記第２の光学モジュールの光学特性に基づいて決定される比を有する、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目６６］項目５０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットが、ウェハレベルでパッケージ化される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目６７］項目５０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタが、前記複数の電磁エネルギービームを同時に放射するように構成される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目６８］項目５０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタが、複数の電磁エネルギービームを時間多重方式で放射するように構成される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目６９］項目５０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタの配置は、不規則な凸多角形を形成する、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目７０］項目６９に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
隣接するダイオードエミッタの第１の対から不規則な凸状多角形の中心まで延びる線によって形成される第１の角度は、隣接するダイオードエミッタの第２の対から前記不規則な凸状多角形の中心まで延びる線によって形成される第２の角度とは異なる、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目７１］項目６９に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタの中の、４つのダイオードエミッタのうちの２つを接続することによって形成される線の少なくとも一部が、互いに平行ではない、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目７２］項目５０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットの配置は、不規則な凸多角形を形成する、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目７３］項目７２に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
隣接する半導体レシーバユニットの第１の対から不規則な凸状多角形の中心まで延びる線によって形成される第１の角度は、隣接する半導体レシーバユニットの第２の対から前記不規則な凸状多角形の中心まで延びる線によって形成される第２の角度とは異なる、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目７４］項目７２に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットの中の、４つの半導体レシーバユニットのうちの２つを接続することによって形成される線の少なくとも一部が、互いに平行ではない、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目７５］電磁エネルギーセンサ装置であって、
ソースモジュールと、反射体モジュールと、コリメータモジュールと、レシーバモジュールとを備え、
前記ソースモジュールは、第１の基板と、複数のダイオードダイと、シェルとを備え、
前記複数のダイオードダイは、前記第１の基板によって支持され、個々の前記ダイオードダイが、電磁エネルギービームを放射する放射面を含み、
前記シェルは、前記複数のダイオードダイを囲むように前記第１の基板に結合され、
前記シェルは、前記複数のダイオードダイから放射された複数の電磁エネルギービームが前記シェルを通過することを可能にする開口部または透明領域を含み、
前記反射体モジュールは、前記複数の電磁エネルギービームを反射して複数の反射電磁エネルギービームを生成するように配置され、
前記コリメータモジュールは、前記複数の反射電磁エネルギービームをコリメートして、対応する出射電磁エネルギービームを生成するように配置され、
前記レシーバモジュールは、第２の基板と、前記第２の基板に結合された複数の半導体レシーバユニットとを備え、
前記レシーバモジュールは、外部環境内の１つ以上の物体から反射された複数の戻り電磁エネルギービームを受け取り、前記複数の戻り電磁エネルギービームからの光信号を電気信号に変換するように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目７６］項目７５に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードダイを制御するために、前記ソースモジュールが、前記第１の基板によって支持される１つ以上の制御回路モジュールをさらに備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目７７］項目７６に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記シェルは、前記複数のダイオードダイおよび前記１つ以上の制御回路モジュールを囲むように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目７８］項目７６に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードダイが、前記第１の基板の第１の側によって支持され、
前記１つ以上の制御回路モジュールが、前記第１の基板の第２の側によって支持され、
前記第２の側は、前記第１の側とは反対側である、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目７９］項目７５に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記コリメータモジュールがさらに、前記外部環境内の前記１つ以上の物体から反射された前記複数の戻り電磁エネルギービームをコリメートし、前記コリメートされた電磁エネルギービームを前記レシーバモジュールへと向けるように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目８０］項目７５に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
第２のコリメータモジュールをさらに備え、
前記第２のコリメータモジュールが、前記外部環境内の前記１つ以上の物体から反射された前記複数の戻り電磁エネルギービームをコリメートし、前記コリメートされた電磁エネルギービームを前記レシーバモジュールへと向けるように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目８１］項目７５から項目８０のいずれか１項に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ソースモジュールおよび前記レシーバモジュールがセンサモジュールに含まれ、
前記電磁エネルギーセンサ装置は、
前記センサモジュールを支持する本体と、
前記電磁エネルギーセンサ装置の移動を可能にするために前記本体に結合された、１つ以上の推進ユニットと、
制御システムと、をさらに備え、
前記制御システムが、
前記センサモジュールを動作させ、前記センサモジュールからの入力を取得するために前記センサモジュールに結合された第１のコントローラと、
前記センサモジュールからの入力に基づいて、１つ以上の推進ユニットを介して前記電磁エネルギーセンサ装置の移動を制御するために、前記第１のコントローラと通信する第２のコントローラと、を備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目８２］項目８１に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記本体が、ロボット、自動車、または航空機の少なくとも一部を形成する、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目８３］電磁エネルギーエミッタの製造方法であって、
第１のダイオードダイを第１の支持部の第１側に取り付けるステップと、
前記第１のダイオードダイの発光領域と第２のダイオードダイの発光領域との間の距離が、前記第１の支持部の厚さに概ね等しくなるように、前記第２のダイオードダイを前記第１の支持部の第１側とは反対側に取り付けるステップと、
を備える、
電磁エネルギーエミッタの製造方法。
［項目８４］前記第１のダイオードダイの反対側を第２の支持部の第１側に取り付けるステップと、
前記第１のダイオードダイと第３のダイオードダイとの間の距離が前記第２の支持部の厚さに概ね等しくなるように、前記第３のダイオードダイを前記第２の支持部の第１側とは反対側に取り付けるステップと、
を備える、
項目８３に記載の製造方法。
［項目８５］ダイボンディング技術を使用して第４のダイオードダイを前記支持部の前記第１側に取り付けるステップをさらに備え、
前記ダイボンディング技術は、前記第４のダイオードと前記第１のダイオードとの間の距離の制御を可能にする、
項目８３に記載の製造方法。
［項目８６］前記第１のダイオードダイと前記第４のダイオードダイとの間に非導電性要素を配置し、前記非導電性要素が、前記ダイボンディング技術を用いて前記支持部に取り付けられるステップをさらに備える、
項目８５に記載の製造方法。
［項目８７］前記支持部が熱伝導性材料を含む、
項目８３から項目８６のいずれか１項に記載の製造方法。
［項目８８］前記支持部が銅を含む、
項目８７に記載の製造方法。
［項目８９］前記支持部がサーメットを含む、
項目８７に記載の製造方法。
［項目９０］電磁エネルギーセンサ装置であって、
ソースモジュールと、反射体モジュールと、レシーバモジュールとを備え、
前記ソースモジュールは、１つ以上の電磁エネルギービームを放射するように配置された１つ以上のダイオードを備え、
前記反射体モジュールは、前記１つ以上の電磁エネルギービームを受け取り、反射するように配置され、
前記ソースモジュールと前記反射体モジュールとが一緒になって、複数の出射電磁エネルギービームを放射し、
前記レシーバモジュールが、複数の半導体レシーバユニットを備え、
前記複数の半導体レシーバユニットは、外部環境内の１つ以上の物体から反射された戻り電磁エネルギービームを受け取り、前記戻り電磁エネルギービームからの光信号を電気信号に変換するように配置されている、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目９１］項目９０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ソースモジュールが、複数の電磁エネルギービームを放射するように配置された複数のダイオードを備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目９２］項目９１に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードが、個々のダイオードの間に等間隔で配置されている、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目９３］項目９１に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードは、不規則な幾何学的形状に配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目９４］項目９１に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードが一緒にパッケージ化される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目９５］項目９０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
個々の出射電磁エネルギービームの方向を変えるように配置されたビームステアリングモジュールをさらに備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目９６］項目９５に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ビームステアリングモジュールは、前記外部環境内の前記１つ以上の物体から反射された前記戻り電磁エネルギービームを前記レシーバモジュールへと向けるように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目９７］項目９６に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ビームステアリングモジュールが、経路に沿って前記複数の出射電磁エネルギービームをスキャンするように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目９８］項目９５に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ビームステアリングモジュールが、第１の光学素子と、アクチュエータとを備え、
前記アクチュエータは、第１の光学素子に結合され、前記第１の光学素子を、１つ以上の出射電磁エネルギービームをステアリングするための軸の周りに回転させる、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目９９］項目９８に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
個々の出射電磁エネルギービームと前記軸との間の角度が時間と共に変化する、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目１００］項目９８に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記第１の光学素子は、第１の面と、平行でない第２の面とを含む、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目１０１］項目９８に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ビームステアリングモジュールが、前記第１の光学素子とは異なる速度で前記軸の周りを回転するように配置された第２の光学素子を備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目１０２］項目９５に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ビームステアリングモジュールが、スキャニングミラーをさらに備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目１０３］項目９５から項目１０２のいずれか１項に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記スキャニングミラーは、前記反射体モジュールと同じ方向に振動するように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目１０４］項目９５から項目１０２のいずれか１項に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記スキャニングミラーは、前記反射体モジュールとは異なる方向に振動するように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目１０５］項目９５に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ソースモジュールからの複数の電磁エネルギービームを前記ビームステアリングモジュールに向け、前記ビームステアリングモジュールからの電磁エネルギービームを前記レシーバモジュールに向けるように配置された光学モジュールをさらに備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目１０６］項目９０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記１つ以上のダイオードが、凸多角形に配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目１０７］項目９０に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記半導体レシーバユニットは、凸多角形に配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目１０８］項目９０から項目１０７のいずれか１項に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ソースモジュールおよび前記反射体モジュールがセンサモジュールに含まれ、
前記電磁エネルギーセンサ装置が、
前記センサモジュールを支持する本体と、
前記本体を移動させるために前記本体に結合された１つ以上の推進ユニットと、
制御システムと、
をさらに備え、
前記制御システムが、
前記センサモジュールを動作させ、前記センサモジュールからの入力を取得するために前記センサモジュールに結合された第１のコントローラと、
前記センサモジュールからの入力に基づいて、１つ以上の推進ユニットを介して前記本体の移動を制御するために、第１のコントローラと通信する第２のコントローラと、を備える、
［項目１０９］項目１０８に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記本体が、ロボット、自動車、または航空機の少なくとも一部を形成する、
電磁エネルギーセンサ装置。
［項目１１０］エミッタアセンブリと、コリメータモジュールと、レシーバアセンブリとを含む電磁エネルギーセンサを較正する方法であって、
レシーバアセンブリに含まれる複数の半導体レシーバユニットから、レシーバアセンブリの基準ユニットを選択するステップと、
エミッタアセンブリに含まれる複数のダイオードから、エミッタアセンブリの基準ダイオードを選択するステップと、
前記レシーバアセンブリの前記基準ユニットが、前記エミッタアセンブリの前記基準ダイオードと協調するように、前記レシーバアセンブリの位置を調整するステップと、
前記レシーバアセンブリ内の個々の半導体レシーバユニットと、前記エミッタアセンブリ内の個々のダイオードとの間の対応を得るために、前記レシーバアセンブリの前記基準ユニットを通過する軸の周りに、レシーバアセンブリを回転させるステップと、
を備える、
電磁エネルギーセンサを較正する方法。
［項目１１１］前記レシーバアセンブリの前記基準ユニットを選択するステップが、
前記レシーバユニットの中心に配置された半導体レシーバユニットを選択することを含む、
項目１１０に記載の方法。
［項目１１２］前記エミッタアセンブリの前記基準ダイオードを選択するステップが、
前記エミッタアセンブリの中心に配置されたダイオードを選択することを含む、
項目１１０に記載の方法。
［項目１１３］前記レシーバアセンブリを回転させるステップが、
前記レシーバアセンブリの前記基準ユニットを通過する垂直軸の周りで前記レシーバアセンブリを回転させることを含む、
項目１１０に記載の方法。
［項目１１４］前記レシーバアセンブリの位置を調整するステップが、
前記レシーバアセンブリを水平方向に移動させることを含む、
項目１１０に記載の方法。
［項目１１５］前記レシーバアセンブリの位置を調整するステップが、
前記レシーバアセンブリを第１の垂直軸に沿って移動させるステップと、
前記複数の半導体レシーバユニットが前記コリメータモジュールの焦点面に対して位置決めされるように、前記レシーバアセンブリを、水平方向の少なくとも１つの軸の周りで回転させるステップ、とを含む、
項目１１０に記載の方法。
［項目１１６］前記複数のダイオードからの複数の電磁エネルギービームが、特定の位置に、所定の閾値以下の直径を有するスポットを形成するように、前記エミッタアセンブリの位置を調整するステップをさらに備える、
項目１１０に記載の方法。
［項目１１７］前記エミッタアセンブリの位置を調整するステップが、
赤外線装置を用いて、前記複数のダイオードからの前記複数の電磁エネルギービームによって形成される前記スポットを観察するステップと、
前記複数のダイオードからの前記複数の電磁エネルギービームによって形成される前記スポットの直径を測定するステップと、
を含む、
項目１１６に記載の方法。
［項目１１８］前記エミッタアセンブリの位置を調整するステップが、
前記レシーバアセンブリの位置を調整するステップより前に実行される、
項目１１６に記載の方法。
［項目１１９］前記エミッタアセンブリの位置を調整するステップが、
前記エミッタアセンブリを水平方向の少なくとも１つの軸に沿って移動させるステップと、
前記エミッタアセンブリを第２の垂直軸に沿って移動させるステップと、
前記複数のダイオードが前記コリメータモジュールの焦点面に対して位置決めされるように、水平方向の少なくとも１つの軸に沿って前記エミッタアセンブリを回転させるステップと、
を含む、
項目１１６に記載の方法。
［項目１２０］前記エミッタアセンブリの位置を調整するステップが、
前記複数のダイオードからの前記複数の電磁エネルギービームによって形成される前記スポットが特定の位置に位置するように、前記第２の垂直軸の周りで前記エミッタアセンブリを回転させるステップをさらに含む、
項目１１９に記載の方法。
［項目１２１］エミッタモジュールと、レシーバモジュールと、コリメータモジュールとを含む、電磁エネルギーセンサを較正する方法であって、
前記コリメータモジュールが前記エミッタモジュールからの電磁エネルギービームを効果的にコリメートすることを可能にするように、前記エミッタモジュールの位置を調整するステップと、
前記レシーバモジュール内の個々の半導体レシーバユニットが前記エミッタモジュール内の個々のダイオードと１対１の対応関係を形成するように、前記レシーバモジュールの位置を調整するステップと、
を備える、
電磁エネルギーセンサを較正する方法。
［項目１２２］前記エミッタモジュール内の前記ダイオードが固定されている、
項目１２１に記載の方法。
［項目１２３］前記レシーバモジュール内の前記半導体レシーバユニットが、固定されている、
項目１２１に記載の方法。
［項目１２４］前記エミッタモジュールの位置を調整するステップが、
基準ダイオードと前記コリメータの軸との間の距離が少なくともほぼ最小化されるように、前記エミッタモジュールを水平方向に移動させるステップを含み、
前記基準ダイオードは、前記エミッタモジュールの中心に配置されたダイオードである、
項目１２１に記載の方法。
［項目１２５］前記エミッタモジュールの位置を調整するステップが、
前記エミッタモジュールの幾何学的中心と前記コリメータの軸との間の距離が少なくともほぼ最小化されるように、前記エミッタモジュールを水平方向に移動させるステップを含む、
項目１２１に記載の方法。
［項目１２６］前記エミッタモジュールの位置を調整するステップが、
個々のダイオードと前記コリメータモジュールの焦点面との間の距離の合計が少なくともほぼ最小化されるように、前記エミッタモジュールを前記コリメータの軸に沿って移動させるステップを含む、
項目１２１に記載の方法。
［項目１２７］前記エミッタモジュール内のダイオードから放射された複数の電磁エネルギービームによって形成されたスポットを観察するステップと、
個々のダイオードと前記コリメータモジュールの焦点面との間の距離の合計が少なくともほぼ最小化されていることを決定するために、前記スポットの直径を測定するステップ、
をさらに含む、
項目１２６に記載の方法：
［項目１２８］前記レシーバモジュール内の半導体レシーバユニットと、前記コリメータモジュールの軸との間の距離が少なくともほぼ最小化されるように、前記レシーバモジュールの位置を調整するステップ、
をさらに含む、
項目１２１に記載の方法。
［項目１２９］前記レシーバモジュールの位置を調整するステップが、
基準ユニットと前記コリメータモジュールの前記軸との間の距離が少なくともほぼ最小化されるように、水平方向に前記レシーバモジュールを移動させるステップ、
を含み、
前記基準ユニットは、前記レシーバモジュールの中心に位置する半導体レシーバユニットである、
項目１２８に記載の方法。
［項目１３０］前記レシーバモジュールの位置を調整するステップが、
前記レシーバモジュールの幾何学的中心と、前記コリメータの前記軸との間の距離が少なくともほぼ最小化されるように、前記レシーバモジュールを水平方向に移動させるステップ、
を含む、
項目１２８に記載の方法。
［項目１３１］前記レシーバモジュールの位置を調整するステップが、
個々の半導体レシーバユニットと、前記コリメータモジュールの焦点面との間の距離の合計が少なくともほぼ最小化されるように、前記レシーバモジュールを前記コリメータモジュールの前記軸に沿って移動させるステップ、
を含む、
項目１２８に記載の方法。
［項目１３２］前記レシーバモジュールの位置を調整するステップが、
前記レシーバモジュール内の個々の半導体レシーバユニットが、前記エミッタモジュール内の個々のダイオードと１対１の対応関係を形成するように、前記レシーバモジュールを１つ以上の軸の周りで回転させるステップ、
を含む、
項目１２１に記載の方法。
［項目１３３］前記レシーバモジュールの位置を調整するステップが、
前記レシーバモジュールを回転させるステップより前に実行される、
項目１３２に記載の方法。
【符号の説明】
【０１６３】
１６１  本体
１６２  ペイロード
１６３  運搬機構
１７０  制御システム
１７１  第１のコントローラ
１７２  第２のコントローラ
１７３  コンピュータ可読媒体
１７６  通信リンク
１８０  推進ユニット
２０２  無人航空機（ＵＡＶ）
２０４  有人航空機
２０６  自律車両
２０８  セルフバランス車
２１０  地上ロボット
２１２  スマートウェアラブルデバイス
２１４  仮想現実（ＶＲ）ヘッドマウント表示装置
２１６  拡張現実（ＡＲ）ヘッドマウント表示装置
３００  センサシステム
３０１  ソースモジュール
３０２  反射体モジュール
３０３  コリメータモジュール
３０４  光ビーム
３０５  物体
３０６  ビーム
３０９  軸
３１０  マルチソースエミッタモジュール
３１１  レシーバモジュール
３１２  第１の光学素子
３１３  第２の光学素子
３１４  モータ
３２０  ビームステアリングモジュール
３３１  ソースモジュール
３３２  反射体モジュール
３３３  開口
３３４  レシーバモジュール
３４０  ビームステアリングモジュール
３４１  スキャニングミラー
３４４  モータ
３５１  スタビライザ
５００  マルチソースエミッタモジュール
５０１  ソースモジュール
５０２  反射体モジュール
５０３  光ビーム
５１０  マルチユニットレシーバモジュール
５１２  反射体モジュール
５２０  マルチソースエミッタモジュール
５５０ａ  レシーバユニット
５５０ｂ  レシーバユニット
５５０ｃ  レシーバユニット
６００  マルチソースエミッタモジュール
６０１  コリメータモジュール
６２０  マルチソースエミッタモジュール
６３１  第１の開口
６３３  第２の開口
６３５  第３の開口
７００  マルチソースエミッタモジュール
７０１  コリメータモジュール
７０２  反射体モジュール
８００  ダイオード
８０３  光ビーム
８０４  発光領域
９００  パッケージ化ダイオード
９０１  基板
９０２  ダイオードダイ
９０３  制御回路
９０４  シェル
９０５  透明領域
９０６  電磁エネルギービーム
９０７  保護プレート
９１１  支持部
９１５  穴
９２２  プリント回路基板
９５０  パッケージ化ダイオード
９５３  制御回路コンポーネント
９５５  グルー
１０００  パッケージ化ダイオード
１００１  基板
１００１ａ  第１のヒートシンク
１００１ｂ  第２のヒートシンク
１００２  ダイオードダイ
１００４  シェル
１００６  電磁エネルギービーム
１００８  放射領域
１０１０  アセンブリ
１０１１  ヒートシンク
１０１２  ダイオードダイ
１０２１  溝
１０２２  ヒートシンク
１０３２  プリント回路基板
１０３３  ピン
１０３５  穴
１０４２  プリント回路基板
１１０１  基板
１１０２  ダイオードダイ
１１０３  支持部
１１０４  支持部
１１０５  開口部
１１０６  反射コンポーネント
１２００  パッケージ化コンポーネント
１２０１  基板
１２０２  ダイオードダイ
１２０３  支持部
１２０４  シェル
１２０５  制御回路コンポーネント
１２０７  透明保護プレート
１２５０  パッケージ化コンポーネント
１３０１  基板
１３０２ａ〜ｉ  ダイオードダイ
１３０３  支持部
１３０４  シェル
１３０５  湾曲面
１３０６  電磁エネルギービーム
１３０７  透明保護カバー
１３０８  マイクロレンズ
１３０９  焦点面
１４００  パッケージ化コンポーネント
１４０１  基板
１４０２  ダイオードダイ
１４０３  ヒートシンク
１４０６  導電性要素
１４０７  非導電性要素
１４０８  制御回路
１４１３  ヒートシンク
１４５０  パッケージ化コンポーネント
１４８０  パッケージ化コンポーネント
１５０１  基板
１５０３  ヒートシンク
１５０４  シェル
１５０６  電磁エネルギービーム
１５０７  透明保護カバー
１５０８  マイクロレンズ
１５３１ａ  電磁エネルギービーム
１５３１ｂ  電磁エネルギービーム
１５３１ｃ  電磁エネルギービーム
１５４１  ダイオードダイ
１５４１ａ  ダイオードダイ
１５４１ｂ  ダイオードダイ
１５４１ｃ  ダイオードダイ
１５４２  ビーム
１５４２ａ  スイッチングコンポーネント
１５４２ｂ  スイッチングコンポーネント
１５４２ｃ  スイッチングコンポーネント
１５４３ａ  ドライバ回路
１５４３ｂ  ドライバ回路
１５４３ｃ  ドライバ回路
１５４４  コリメータモジュール
１６００  マルチユニットレシーバモジュール
１６０１  基板
１６０２  半導体レシーバユニット
１６０３  導電性ワイヤ
１６０６  マーカ
１７０１  基板
１７０２  半導体レシーバユニット
１７０３ａ  セラミック板
１７０３ｂ  セラミック板
１７０６  電磁エネルギービーム
１７０７  保護カバー
１７０８  マイクロレンズ
１７０９  焦点面
１７１１  バンドパスフィルタ
１８０１  エミッタモジュール
１８０２  レシーバモジュール
１９１１  第１の支持部
１９１２  第２の支持部
２００２  マルチユニットレシーバモジュール
２００３  半導体レシーバユニット
２００４  受取領域
２４０２  エミッタモジュール
２４０４  レシーバモジュール
２６０５  プロセッサ
２６１０  メモリ
２６１５  ネットワークアダプタ
ＣＰＵ  中央処理装置
ＤＳＰ  デジタル信号プロセッサ
ＤＶＤ  デジタル多用途ディスク
ＦＰＧＡ  フィールドプログラマブルゲートアレイ
ＲＡＭ  ランダムアクセスメモリ
ＲＦ  無線周波数
ＲＯＭ  専用メモリ
【図１】
2019192915.tif 000003
【図２】
2019192915.tif 000004
【図３Ａ】
2019192915.tif 000005
【図３Ｂ】
2019192915.tif 000006
【図３Ｃ】
2019192915.tif 000007
【図３Ｄ】
2019192915.tif 000008
【図４Ａ】
2019192915.tif 000009
【図４Ｂ】
2019192915.tif 000010
【図４Ｃ】
2019192915.tif 000011
【図４Ｄ】
2019192915.tif 000012
【図５Ａ】
2019192915.tif 000013
【図５Ｂ】
2019192915.tif 000014
【図６Ａ】
2019192915.tif 000015
【図６Ｂ】
2019192915.tif 000016
【図６Ｃ】
2019192915.tif 000017
【図７】
2019192915.tif 000018
【図８Ａ】
2019192915.tif 000019
【図８Ｂ】
2019192915.tif 000020
【図８Ｃ】
2019192915.tif 000021
【図９Ａ】
2019192915.tif 000022
【図９Ｂ】
2019192915.tif 000023
【図９Ｃ】
2019192915.tif 000024
【図９Ｄ】
2019192915.tif 000025
【図９Ｅ】
2019192915.tif 000026
【図９Ｆ】
2019192915.tif 000027
【図９Ｇ】
2019192915.tif 000028
【図１０Ａ】
2019192915.tif 000029
【図１０Ｂ】
2019192915.tif 000030
【図１０Ｃ】
2019192915.tif 000031
【図１０Ｄ】
2019192915.tif 000032
【図１０Ｅ】
2019192915.tif 000033
【図１０Ｆ】
2019192915.tif 000034
【図１０Ｇ】
2019192915.tif 000035
【図１１Ａ】
2019192915.tif 000036
【図１１Ｂ】
2019192915.tif 000037
【図１１Ｃ】
2019192915.tif 000038
【図１２Ａ】
2019192915.tif 000039
【図１２Ｂ】
2019192915.tif 000040
【図１３Ａ】
2019192915.tif 000041
【図１３Ｂ】
2019192915.tif 000042
【図１４Ａ】
2019192915.tif 000043
【図１４Ｂ】
2019192915.tif 000044
【図１４Ｃ】
2019192915.tif 000045
【図１５Ａ】
2019192915.tif 000046
【図１５Ｂ】
2019192915.tif 000047
【図１５Ｃ】
2019192915.tif 000048
【図１５Ｄ】
2019192915.tif 000049
【図１５Ｅ】
2019192915.tif 000050
【図１６】
2019192915.tif 000051
【図１７Ａ】
2019192915.tif 000052
【図１７Ｂ】
2019192915.tif 000053
【図１８Ａ】
2019192915.tif 000054
【図１８Ｂ】
2019192915.tif 000055
【図１９Ａ】
2019192915.tif 000056
【図１９Ｂ】
2019192915.tif 000057
【図２０Ａ】
2019192915.tif 000058
【図２０Ｂ】
2019192915.tif 000059
【図２１Ａ】
2019192915.tif 000060
【図２１Ｂ】
2019192915.tif 000061
【図２１Ｃ】
2019192915.tif 000062
【図２１Ｄ】
2019192915.tif 000063
【図２２Ａ】
2019192915.tif 000064
【図２２Ｂ】
2019192915.tif 000065
【図２２Ｃ】
2019192915.tif 000066
【図２３】
2019192915.tif 000067
【図２４Ａ】
2019192915.tif 000068
【図２４Ｂ】
2019192915.tif 000069
【図２５】
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【図２６】
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