一种角度检测器和成像设备制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种角度检测器和成像设备，所述角度检测器具体包括：光接收装置，所述光接收装置用于接收入射光，所述光接收装置包括透明基体以及阵列分布在所述透明基体内的多个超表面结构单元，每个所述超表面结构单元包括两个长条形的超表面介质柱，所述两个超表面介质柱成预设夹角设置；以及感光装置，所述感光装置用于接收所述入射光经所述光接收装置谐振后的谐振光，并根据所述谐振光形成远场方向图和透射谱图，其中，所述远场方向图用于表示所述入射光的方向，所述透射图谱中的谐振峰的位置与所述入射光的角度大小对应。本发明专利技术实施例中提供的角度检测器，可以结构紧凑，易于嵌入成像设备中，而且，可以获得较高的检测精度。检测精度。检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种角度检测器和成像设备


[0001]本专利技术涉及成像传感
，特别是涉及一种角度检测器和一种成像设备。

技术介绍

[0002]在成像传感
，在某些先进的光学系统中，不仅需要检测入射光的强度，通常还需要检测入射光的角度。例如，光场相机通过拍摄不同角度成像用于重现图像，因此，需要对入射光的角度进行检测。
[0003]在传统的技术中，对于入射光的角度的检测通过一些大体积的光学设备来完成，例如，透镜或者具有光电像素的光栅，这些光学设备的组装非常昂贵并且体积比较大，很难嵌入成像设备中。而且，基于衍射光栅形成的谐振峰的宽度较宽，检测精度较低。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本专利技术实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种角度检测器和一种成像设备。
[0005]为了解决上述问题，第一方面，本专利技术实施例公开了一种角度检测器，其特征在于，包括：
[0006]光接收装置，所述光接收装置用于接收入射光，所述光接收装置包括透明基体以及阵列分布在所述透明基体内的多个超表面结构单元，每个所述超表面结构单元包括两个长条形的超表面介质柱，所述两个超表面介质柱成预设夹角设置；以及
[0007]感光装置，所述感光装置用于接收所述入射光经所述光接收装置谐振后的谐振光，并根据所述谐振光形成远场方向图和透射谱图，其中，所述远场方向图用于表示所述入射光的方向，所述透射图谱中的谐振峰的位置与所述入射光的角度大小对应。
[0008]可选地，所述光接收装置还包括：反射增强膜，所述反射增强膜设置在所述透明基体外远离所述入射光射入方向的一侧。
[0009]可选地，所述反射增强膜的材质为金。
[0010]可选地，所述超表面介质柱的表面设置有亚波长的微结构，所述亚波长的微结构的材质包括：无定形硅、低温多晶硅、氮化硅、二氧化硅、二氧化钛、锗中的至少一种。
[0011]可选地，所述超表面介质柱的形状包括：长方体、椭圆体中的至少一种。
[0012]可选地，所述透明基体采用柔性透明材料制成。
[0013]可选地，所述柔性透明材料包括：聚甲基丙烯酸甲酯、光刻胶、聚苯乙烯材、聚酰亚胺中的至少一种。
[0014]可选地，所述角度检测器还包括：偏振片，所述偏振片设置在所述光接收装置远离所述感光装置的一侧，所述偏振片用于，将所述入射光调节成横磁光波。
[0015]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种成像设备，包括：上述任一项所述的角度检测器。
[0016]可选地，所述成像设备还包括：镜头，所述角度检测器的光接收装置设置于所述镜
头上。
[0017]本专利技术实施例包括以下优点：
[0018]本专利技术实施例中，由于光接收装置包括多个超表面结构单元，每个所述超表面结构单元包括两个长条形的超表面介质柱，所述两个超表面介质柱成预设夹角设置。入射光投射到所述光接收装置的情况下，可以激发两个超表面介质柱形成电偶极子，发生谐振，形成谐振光，所述谐振光在所述感光装置上形成远场方向图和品质因子较高的透射谱图。不同入射角度的入射光，其感应出的谐振光形成的远场方向图不同，形成的透射图谱的谐振峰相应不同，因此，根据所述远场方向图和所述透射谱图，可以得到所述入射光的方向和角度大小。本专利技术提供的角度检测器，可以用于检测大范围的入射角度的入射光，且结构紧凑，易于嵌入成像设备中。而且，由于超表面介质柱有利于获得尖锐的谐振峰，进而，可以获得较高的检测精度。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的一种角度检测器的结构示意图；
[0020]图2是本专利技术的一种光接收装置的结构示意图；
[0021]图3是本专利技术实施例所述的远场方向图；
[0022]图4是本专利技术实施例所述的透射图谱之一；
[0023]图5是本专利技术实施例所述的透射图谱之二；
[0024]图6是本专利技术的一种物理机理模型图；
[0025]附图标记说明：10-光接收装置，101-透明基体，102-超表面结构单元，1021-超表面介质柱，103-反射增强膜，11-感光装置，12-偏振片。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0027]本专利技术实施例提供了一种角度检测器，用于检测入射光的角度。参照图1，示出了本专利技术的一种角度检测器的结构示意图，如图1所示，所述角度检测器具体可以包括：光接收装置10和感光装置11；其中，光接收装置10可以用于接收入射光，感光装置11可以用于接收所述入射光经光接收装置10谐振后的谐振光，并根据所述谐振光形成远场方向图和透射谱图，其中，所述远场方向图可以用于表示所述入射光的方向，所述透射图谱中的谐振峰的位置与所述入射光的角度大小对应。
[0028]参照图2，示出了本专利技术的一种光接收装置的结构示意图，如图2所示，光接收装置10可以包括透明基体101以及阵列分布在透明基体101内的多个超表面结构单元102，每个超表面结构单元102可以包括两个长条形的超表面介质柱1021，两个超表面介质柱1021成预设夹角设置。
[0029]本专利技术实施例中，由于光接收装置10包括多个超表面结构单元102，每个超表面结构单元102可以包括两个长条形的超表面介质柱1021，两个超表面介质柱1021可以成预设夹角设置。入射光投射到光接收装置10的情况下，可以激发两个超表面介质柱1021形成电偶极子，发生谐振，形成谐振光，所述谐振光在感光装置11上形成远场方向图和品质因子较
高的透射谱图。不同入射角度的入射光，其感应出的谐振光形成的远场方向图不同，形成的透射图谱的谐振峰相应不同，因此，根据所述远场方向图和所述透射谱图，可以得到所述入射光的方向和角度大小。本专利技术提供的角度检测器，可以用于检测大范围的入射角度的入射光，且结构紧凑，易于嵌入成像设备中。而且，由于超表面介质柱1021有利于获得尖锐的谐振峰，进而，可以获得较高的检测精度。
[0030]具体地，超表面介质柱1021的表面设置有亚波长的微结构，所述亚波长的微结构的材质包括：无定形硅(a-Si)、低温多晶硅(p-Si)、氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、锗(Ge)中的至少一种。在实际应用中，亚波长的微结构来电磁波的偏振、相位、振幅、频率等特性，在入射光投射到超表面介质柱1021上的情况，可以表现出良好的谐振特性。这样，在入射光投射到光接收装置10的情况下，可以激发两个超表面介质柱1021形成电偶极子，发生谐振，形成谐振光。
[0031]本专利技术实施例中，通过将每个超表面结构单元102中的两个超表面介质柱1021成预设夹角设置，可以实现对于入射光角度的灵敏度感知。由于每个超表面结构单元102中两个超表面介质柱1021成预设夹角设置，两个超表面介质柱1021不对称，不同角度的入射光投射到超表面介质柱1021上形成的有效电容、有效电感不同，形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种角度检测器，其特征在于，包括：光接收装置，所述光接收装置用于接收入射光，所述光接收装置包括透明基体以及阵列分布在所述透明基体内的多个超表面结构单元，每个所述超表面结构单元包括两个长条形的超表面介质柱，所述两个超表面介质柱成预设夹角设置；以及感光装置，所述感光装置用于接收所述入射光经所述光接收装置谐振后的谐振光，并根据所述谐振光形成远场方向图和透射谱图，其中，所述远场方向图用于表示所述入射光的方向，所述透射图谱中的谐振峰的位置与所述入射光的角度大小对应。2.根据权利要求1所述的角度检测器，其特征在于，所述光接收装置还包括：反射增强膜，所述反射增强膜设置在所述透明基体外远离所述入射光射入方向的一侧。3.根据权利要求2所述的角度检测器，其特征在于，所述反射增强膜的材质为金。4.根据权利要求1所述的角度检测器，其特征在于，所述超表面介质柱的表面设置有亚波长的微结构，所述亚波...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健，贾南方，彭依丹，王龙，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：