衍射光学元件、发射模组及电子设备制造技术

本申请公开了一种衍射光学元件。包括：基底；及多个衍射单元，形成于基底且呈阵列排布，每一个衍射单元均包括：第一微结构组，形成于基底，第一微结构组的出射光线强度沿第一方向呈不均匀分布，第一方向平行于基底；及第二微结构组，形成于基底，第二微结构组由第一微结构组绕第二方向翻转180

【技术实现步骤摘要】
衍射光学元件、发射模组及电子设备


[0001]本申请涉及光学元件
，具体涉及一种衍射光学元件、发射模组及电子设备。

技术介绍

[0002]衍射光学元件用于诸如光学存储、处理、感测和通信的许多应用中。衍射光学元件(DOE，Diffractive Optical Element)是薄的相位元件，该薄的相位元件借助于干涉和衍射来操作，以产生光的任意分布或帮助光学系统进行设计。衍射光学元件可用于结构光的测距模组中，该结构光的测距模组中，通常会使用衍射光学元件来产生散斑投射效果，足够多的散斑数量才能支持算法进行结构光深度信息的重建。
[0003]在实现本申请的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：受限于现有的加工条件，衍射光学元件在设计时通常采用二元的方式实现，这会导致衍射光学元件在设计时会产生分束强度的不对称分布现象，这种不对称分布现象进一步导致衍射光学元件的分束均匀度变差，影响结构光的测距模组对结构光深度信息的重建。

技术实现思路

[0004]鉴于以上内容，有必要提出一种衍射光学元件、发射模组及电子设备，以改善衍射光学元件因不对称分布而造成的均匀度变差的现象。
[0005]本申请提供一种衍射光学元件，包括：基底；及多个衍射单元，形成于所述基底且呈阵列排布，每一个所述衍射单元均包括：第一微结构组，形成于所述基底，所述第一微结构组的出射光线强度沿第一方向呈不均匀分布，所述第一方向平行于所述基底；及第二微结构组，形成于所述基底，所述第二微结构组由所述第一微结构组绕第二方向翻转180<br/>°
后得到，以使得所述第二微结构组的出射光线强度与所述第一微结构组的出射光线强度沿所述第一方向互补，所述第二方向平行于所述基底且垂直于所述第一方向；所述第二微结构组与所述第一微结构组相间隔。
[0006]如此，上述衍射光学元件，通过将每一个衍射单元设计为第一微结构组及第二微结构组，并设计第二微结构组由第一微结构组绕第二方向翻转180
°
后得到，第一微结构组经过简单的空间变化形成第二微结构组，衍射单元的设计简单；第一微结构组的出射光线强度沿第一方向呈不均匀分布，第二微结构组由第一微结构组绕第二方向翻转180
°
形成，第二微结构组的出射光线强度也沿第一方向呈不均匀分布，且与第一微结构组的出射光线强度分布方向相反，即与第一微结构组的出射光线强度沿第一方向互补。光束经过衍射单元的第一微结构组所分束出来的光线和第二微结构组所分束出来的光线将在空间分布即第一方向上进行能量互补，进而使得经衍射光学元件所分束的光线的强度均匀，最终经衍射光学元件所投射的分束的均匀度效果得以提升。
[0007]在一些实施例中，所述第一微结构组的出射光线强度沿所述第二方向呈不均匀分布，所述第二微结构组由所述第一微结构组依次绕所述第一方向翻转180
°
和绕所述第二方
向翻转180
°
后得到，以使得所述第二微结构组的出射光线强度与所述第一微结构组的出射光线强度沿所述第一方向和沿所述第二方向互补。
[0008]如此，第一微结构组的出射光线强度还沿第二方向呈不均匀分布，第二微结构组由第一微结构组依次绕第一方向翻转180
°
和绕第二方向翻转180
°
后得到，第二微结构组的出射光线强度也沿第二方向呈不均匀分布，且与第一微结构组的出射光线强度分布方向相反，即与第一微结构组的出射光线强度沿第一方向和沿第二方向互补。光束经过衍射单元的第一微结构组所分束出来的光线和第二微结构组所分束出来的光线将在空间分布上进行能量互补，进而使得经衍射光学元件所分束的光线的强度均匀。
[0009]在一些实施例中，所述第一微结构组的出射光线强度沿第一方向呈递增或递减趋势。
[0010]如此，第一微结构组的出射光线强度沿第一方向的变化平缓，光束经过衍射单元的第一微结构组所分束出来的光线和第二微结构组所分束出来的光线能够在空间分布上进行能量互补，有利于使得经衍射光学元件所分束的光线的强度均匀。
[0011]在一些实施例中，所述第一微结构组的出射光线强度沿所述第二方向呈不均匀分布；每一个所述衍射单元均还包括：第三微结构组，形成于所述基底，所述第三微结构组由所述第一微结构组绕第一方向翻转180
°
后得到，以使得所述第三微结构组的出射光线强度与所述第一微结构组的出射光线强度沿所述第二方向互补，所述第三微结构组和所述第二微结构组分别位于所述第一微结构组的相邻的两侧，且所述第三微结构组和所述第二微结构组均与所述第一微结构组相间隔。
[0012]如此，通过增加第三微结构组，使得光束经衍射单元所分束的光线在第一方向和第二方向均能够实现能量互补，使得经衍射光学元件所分束的光线的强度均匀。
[0013]在一些实施例中，每一个所述衍射单元均还包括：第四微结构组，形成于所述基底，所述第四微结构组由所述第一微结构组依次绕所述第一方向翻转180
°
和绕所述第二方向翻转180
°
后得到，以使得所述第四微结构组的出射光线强度与所述第一微结构组的出射光线强度沿所述第一方向和沿所述第二方向互补；所述第二微结构组和所述第三微结构组还分别位于所述第四微结构组的相邻的两侧，且所述第二微结构组和所述第三微结构组均与所述第四微结构组相间隔。
[0014]如此，通过增加第四微结构组，衍射单元的覆盖面积扩大，衍射单元得以覆盖光束，光束能够完整地通过衍射单元，使得光束经过衍射单元所分束出来的光线能够在空间分布上进行能量互补。
[0015]在一些实施例中，所述第一微结构组包括多个呈不规则形状的微结构。
[0016]如此，通过设置多个呈不规则形状的微结构，第一微结构组可实现对光束的分束。
[0017]在一些实施例中，所述衍射光学元件投射所形成的斑点为7*11阵列排布。
[0018]如此，光束经衍射光学元件分束后所投射的光斑的数量多，分束均匀度效果好，有利于实现对结构光深度信息的重建。
[0019]本申请同时提供一种发射模组，包括如上所述的衍射光学元件。
[0020]如此，上述发射模组，采用衍射光学元件对入射光束进行分束以形成投射散斑，衍射光学元件通过将每一个衍射单元设计为第一微结构组及第二微结构组，并设计第二微结构组由第一微结构组绕第二方向翻转180
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后得到，第一微结构组经过简单的空间变化形成
第二微结构组，衍射单元的设计简单；第一微结构组的出射光线强度沿第一方向呈不均匀分布，第二微结构组由第一微结构组绕第二方向翻转180
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形成，第二微结构组的出射光线强度也沿第一方向呈不均匀分布，且与第一微结构组的出射光线强度分布方向相反，即与第一微结构组的出射光线强度沿第一方向互补。光束经过衍射单元的第一微结构组所分束出来的光线和第二微结构组所分束出来的光线将在空间分布上进行能量互补，进而使得经衍射光学元件所分束的光线的强度均匀，最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种衍射光学元件，其特征在于，包括：基底；及多个衍射单元，形成于所述基底且呈阵列排布，每一个所述衍射单元均包括：第一微结构组，形成于所述基底，所述第一微结构组的出射光线强度沿第一方向呈不均匀分布，所述第一方向平行于所述基底；及第二微结构组，形成于所述基底，所述第二微结构组由所述第一微结构组绕第二方向翻转180
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后得到，以使得所述第二微结构组的出射光线强度与所述第一微结构组的出射光线强度沿所述第一方向互补，所述第二方向平行于所述基底且垂直于所述第一方向；所述第二微结构组与所述第一微结构组相间隔。2.如权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述第一微结构组的出射光线强度沿所述第二方向呈不均匀分布，所述第二微结构组由所述第一微结构组依次绕所述第一方向翻转180
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和绕所述第二方向翻转180
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后得到，以使得所述第二微结构组的出射光线强度与所述第一微结构组的出射光线强度沿所述第一方向和沿所述第二方向互补。3.如权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述第一微结构组的出射光线强度沿第一方向呈递增或递减趋势。4.如权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述第一微结构组的出射光线强度沿所述第二方向呈不均匀分布；每一个所述衍射单元均还包括：第三微结构组，形成于所述基底，所述第三微结构组由所述第一微结构组绕第一方向翻转180
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【专利技术属性】
技术研发人员：冯坤亮，关赛新，
申请(专利权)人：江西欧迈斯微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：