本申请提供了一种衍射光学元件的性能检测系统、方法和装置，该系统包括：光发射器件，光发射器件用于发射预定光至衍射光学元件中；接收设备，包括接收屏，接收屏位于光发射器件的一侧，预定光经过衍射光学元件衍射后在接收屏上形成多个光斑点；图像处理装置，位于接收屏的远离光发射器件的一侧，图像处理装置用于获取接收屏上的多个光斑点的图像，并根据图像计算衍射光学元件的衍射效率、衍射均匀性以及视场角中的至少一个。该系统根据获取的图像计算衍射光学元件的至少一项性能参数，从而实现对衍射光学元件的性能的检测。
Performance Testing System, Method and Device for Diffractive Optical Elements
【技术实现步骤摘要】
衍射光学元件的性能检测系统、方法和装置
本申请涉及光学成像领域，具体而言，涉及一种衍射光学元件的性能检测系统、方法和装置。
技术介绍
光学镜头的发展一直是科技创新的重要一环，智能手机经历了以像素、感光主导的2D时代，已经逐步迈向实现像素景深叠加以及记录立体信息的3D成像时代。目前，主流的手机一直以像素、拍照性能的提升作为吸引客户的主要指标，但成像原理依旧采用传统的二维成像模式，即把现实三维世界的图像信息映射到二维的CMOS感光元件上实现成像，丢失了现实的尺寸以及距离等数据，只能实现平面图像的特征识别。而3D成像能够识别空间每个点位的坐标信息，通过计算机进行3D数据分析复原完整的三维世界并实现各种智能定位。目前，主流的3D技术包括结构光、TOF以及双目测距。结构光，顾名思义，一种特殊结构的光，将这样的结构光打到被测物上，形成的图像会产生畸变，即形成畸变图像，通过畸变图像可以判断被测物的表面形状(即深度)，而这些畸变图像就是通过我们的衍射光学元件(DiffractiveOpticalElements，简称DOE)进行衍射得到的。DOE的性能会影响畸变图像的形成，因此，监测DOE的性能至关重要。但是，目前尚未专利技术相应的检测设备。在
技术介绍
部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的
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的理解，因此，
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中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种衍射光学元件的性能检测系统、方法和装置，以解决现有技术中无法对衍射光学元件进行检测的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种衍射光学元件的性能检测系统，包括：光发射器件，上述光发射器件用于发射预定光至上述衍射光学元件中；接收设备，包括接收屏，上述接收屏位于上述光发射器件的一侧，上述预定光经过上述衍射光学元件衍射后在上述接收屏上形成多个光斑点；图像处理装置，位于上述接收屏的远离上述光发射器件的一侧，上述图像处理装置用于获取上述接收屏上的多个光斑点的图像，并根据上述图像计算上述衍射光学元件的衍射效率、衍射均匀性以及视场角中的至少一个。进一步地，上述系统还包括：第一驱动设备，上述第一驱动设备用于驱动上述衍射光学元件在水平面上移动。进一步地，上述第一驱动设备包括：第一驱动组件，用于驱动上述衍射光学元件沿第一方向移动；第二驱动组件，上述第二驱动组件与上述第一驱动组件连接，上述第二驱动组件用于驱动上述第一驱动组件沿第二方向移动，上述第二方向与上述第一方向垂直。进一步地，上述第二驱动组件包括：驱动平台，与上述第一驱动组件连接；第二驱动轴，与上述驱动平台连接；安装平台，与上述第二驱动轴连接，上述安装平台具有安装部，上述安装部用于安装上述衍射光学元件。进一步地，上述安装部可安装多个上述衍射光学元件。进一步地，上述系统还包括定位设备，上述定位设备用于获取上述衍射光学元件的位置，上述定位设备包括：第一相机，包括第一镜头，上述第一相机用于拍摄上述衍射光学元件以获取上述衍射光学元件的位置；第三驱动组件，与上述第一相机连接，上述第三驱动组件用于驱动上述第一相机移动。进一步地，上述定位设备还包括：光学元件，与上述第一镜头连接；光源，与上述光学元件连接。进一步地，上述光发射器件为激光发射器件，上述激光发射器件包括：激光发生器，用于发出预定波长的激光；第四驱动组件，与上述激光发生器连接，上述第四驱动组件用于至少驱动上述激光发生器移动，以改变上述激光发生器与上述衍射光学元件之间的距离。进一步地，上述第四驱动组件包括：第一驱动件，与上述激光发生器连接，上述第一驱动件用于驱动上述激光发生器沿第三方向移动，以改变上述激光发生器与上述衍射光学元件之间的距离；第二驱动件，与上述第一驱动件连接，上述第二驱动件用于驱动上述激光发生器沿第四方向移动，上述第三方向与上述第四方向垂直。进一步地，上述第一驱动件包括：手动驱动件，与上述激光发生器连接；电动驱动件，与上述手动驱动件连接。进一步地，上述接收设备还包括：第五驱动组件，与上述接收屏连接，上述第五驱动组件用于驱动上述接收屏移动以改变上述接收屏与上述衍射光学元件之间的距离。进一步地，上述第五驱动组件包括：至少两个丝杆；丝杆螺母，套设在各上述丝杆上，各上述丝杆螺母与上述接收屏连接；同步带，套设在各上述丝杆的一端；驱动电机，与上述同步带连接。进一步地，上述第五驱动组件还包括：滑轨；滑动件，上述滑动件的一端可滑动地设置在上述滑轨上，上述滑动件的另一端与上述接收屏连接。进一步地，上述图像处理装置包括：第二相机，包括第二镜头；第六驱动组件，用于驱动上述第二相机运动以改变上述第二相机与上述接收屏之间的距离。进一步地，上述第六驱动组件包括：导轨；支撑件，可移动地设置上述导轨上，上述第二相机安装在上述支撑件上。根据本申请的又一方面，提供了一种衍射光学元件的性能检测方法，包括：控制光发射器件发射预定光至衍射光学元件，上述衍射光学元件对上述预定光衍射，在接收屏上形成多个光斑点；获取多个上述光斑点的图像，并根据上述图像计算上述衍射光学元件的衍射效率、衍射均匀性以及视场角中的至少一个。进一步地，通过镜头获取上述图像，上述方法还包括：调整上述镜头与上述接收屏之间的距离，和/或调整上述镜头的焦距，以使得上述图像的中心位置的灰度值最大接收屏。进一步地，根据上述图像计算上述衍射光学元件的衍射效率、衍射均匀性以及视场角中的至少一个包括：根据上述图像获取各上述光斑点的灰度值和坐标值；根据各上述光斑点的上述灰度值和上述坐标值计算上述衍射效率、上述衍射均匀性以及上述视场角。进一步地，根据各上述光斑点的上述灰度值和上述坐标值计算上述衍射效率包括：根据各上述光斑点的上述灰度值，计算得到各上述光斑点对应的光强；根据各上述光斑点对应的光强与上述预定光的光强，计算上述衍射效率，根据各上述光斑点的上述灰度值和上述坐标值计算上述衍射均匀性包括：计算最大灰度值的上述光斑点对应的第一光强；计算最小灰度值的上述光斑点对应的第二光强；根据上述第一光强和上述第二光强计算上述衍射均匀性，根据各上述光斑点的上述灰度值和上述坐标值计算上述视场角包括：获取位于图像中心的上述光斑点与其他上述光斑点的距离中的最大值，得到第一距离；获取上述衍射光学元件与上述接收屏之间的第二距离；计算上述第一距离和上述第二距离的商，得到上述视场角。进一步地，根据上述第一光强和上述第二光强计算上述衍射均匀性包括：计算上述第一光强和上述第二光强之和，得到光强和；计算上述第一光强与上述第二光强之差，得到光强差；计算上述光强差与上述光强和的商，得到上述衍射均匀性。进一步地，拍摄上述预定光经过衍射后在接收屏上形成的多个光斑点的图像包括：拍摄上述预定光经过衍射后在多个上述接收屏上形成的多个光斑点的图像，多个上述接收屏与上述衍射光学元件之间的距离不同，根据上述图像计算上述衍射光学元件的衍射效率、衍射均匀性以及视场角中的至少一个包括：根据各上述图像计算上述衍射光学元件的衍射效率、衍射均匀性以及视场角中的至少一个，得到多个上述衍射效率、多个上述衍射均匀性和/或多个上述视场角，上述方法还包括：比较多个上述衍射效率、多个上述衍射均匀性和/或多个上述视场角；根据比较的结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种衍射光学元件的性能检测系统，其特征在于，包括：光发射器件(4)，所述光发射器件(4)用于发射预定光至所述衍射光学元件中；接收设备(2)，包括接收屏(21)，所述接收屏(21)位于所述光发射器件(4)的一侧，所述预定光经过所述衍射光学元件衍射后在所述接收屏(21)上形成多个光斑点；图像处理装置(1)，位于所述接收屏(21)的远离所述光发射器件(4)的一侧，所述图像处理装置(1)用于获取所述接收屏(21)上的多个光斑点的图像，并根据所述图像计算所述衍射光学元件的衍射效率、衍射均匀性以及视场角中的至少一个。
【技术特征摘要】
1.一种衍射光学元件的性能检测系统，其特征在于，包括：光发射器件(4)，所述光发射器件(4)用于发射预定光至所述衍射光学元件中；接收设备(2)，包括接收屏(21)，所述接收屏(21)位于所述光发射器件(4)的一侧，所述预定光经过所述衍射光学元件衍射后在所述接收屏(21)上形成多个光斑点；图像处理装置(1)，位于所述接收屏(21)的远离所述光发射器件(4)的一侧，所述图像处理装置(1)用于获取所述接收屏(21)上的多个光斑点的图像，并根据所述图像计算所述衍射光学元件的衍射效率、衍射均匀性以及视场角中的至少一个。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第一驱动设备(3)，所述第一驱动设备(3)用于驱动所述衍射光学元件在水平面上移动。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一驱动设备包括：第一驱动组件，用于驱动所述衍射光学元件沿第一方向移动；第二驱动组件，所述第二驱动组件与所述第一驱动组件连接，所述第二驱动组件用于驱动所述第一驱动组件沿第二方向移动，所述第二方向与所述第一方向垂直。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括定位设备(5)，所述定位设备(5)用于获取所述衍射光学元件的位置，所述定位设备(5)包括：第一相机(51)，包括第一镜头(52)，所述第一相机(51)用于拍摄所述衍射光学元件以获取所述衍射光学元件的位置；第三驱动组件(55)，与所述第一相机(51)连接，所述第三驱动组件(55)用于驱动所述第一相机(51)移动。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像处理装置(1)包括：第二相机(11)，包括第二镜头(12)；第六驱动组件，用于驱动所述第二相机(11)运动以改变所述第二相机(11)与所述接收屏(21)之间的距离。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光发射器件为激光发...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱林峰，刘文迪，黄浩滨，叶小伟，沈科良，
申请(专利权)人：浙江舜宇光学有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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