[發明專利]一種衍射光學元件及光學設備

有效

• 申請號: 202110628354.0
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113325595B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 鞠曉山;馮坤亮;李宗政;成純森
• 申請（專利權）人: 江西歐邁斯微電子有限公司
• 主分類號: G02B27/42
• 分類號: G02B27/42
• 代理公司: 廣州德科知識產權代理有限公司 44381
• 代理人: 蔡麗妮;萬振雄

本發明實施例公開了一種衍射光學元件及光學設備，應用于光學衍射技術領域，該衍射光學元件包括：基板，和多個光學微結構，光學微結構沿垂直基板方向的投影輪廓包括沿第一方向相對設置的第一邊界和第三邊界，以及沿第二方向相對設置的第二邊界和第四邊界，第一邊界、第二邊界、第三邊界和第四邊界依次平滑連接；第一邊界和第三邊界沿第一方向的間距先逐漸減小再逐漸增大；光學微結構的尺寸參數滿足以下條件中的至少一項：大于或者等于0.228；大于或者等于0.684；其中，C為光學微結構沿第二方向的最小尺寸；X為光學微結構所對應的矩形設置區域的對角線尺寸；D為光學微結構沿第二方向最小尺寸的線段對應的中垂線方向的尺寸。

技術領域

本發明實施例涉及光學衍射技術領域，尤其涉及一種衍射光學元件及光學設備。

背景技術

目前，在通過光飛行時間技術(Time?of?Flight，TOF)或者結構光進行深度檢測或者三維檢測的過程中，需要通過衍射光學元件(Diffractive?Optical?Element，DOE)將發射的光源信號進行衍射，得到多束衍射光信號進行計算。現有的衍射光學元件進行衍射的時候，存在衍射光信號能量損耗較大，或者衍射光信號之間能量分布不均勻的問題。

發明內容

本發明實施例提供一種衍射光學元件及光學設備，用以解決現有技術中衍射光學元件進行衍射的時候，存在衍射光信號能量損耗較大，或者衍射光信號之間能量分布不均勻的問題。為了解決上述技術問題，本發明實施例是這樣實現的：

第一方面，提供一種衍射光學元件，所述衍射光學元件包括：

基板，所述基板上陣列排布有多個矩形設置區域；

多個光學微結構，所述光學微結構沿垂直所述基板方向的投影輪廓位于對應的所述矩形設置區域內；所述投影輪廓包括沿第一方向相對設置的第一邊界和第三邊界，以及沿第二方向相對設置的第二邊界和第四邊界，所述第一邊界、第二邊界、第三邊界和第四邊界依次平滑連接；所述第二邊界和所述第四邊界沿所述第二方向的間距先逐漸減小再逐漸增大；其中，所述第一方向與所述第二方向垂直；

所述光學微結構的尺寸參數滿足以下條件中的至少一項：

大于或者等于0.229；

大于或者等于0.685；

其中，C為所述光學微結構沿所述第二方向的最小尺寸；X為所述光學微結構所對應的矩形設置區域的對角線尺寸；D為所述光學微結構沿所述第二方向最小尺寸的線段對應的中垂線方向的尺寸。

通過該方案，衍射光學元件可以包括基板，基板上陣列排布有多個矩形設置區域；以及多個光學微結構，光學微結構沿垂直基板方向的投影輪廓位于對應的矩形設置區域內；每個光學微結構的尺寸參數可以滿足以下條件中的至少一項：大于或者等于0.228，大于或者等于0.684；其中，C為光學微結構沿第二方向的最小尺寸；X為光學微結構所對應的矩形設置區域的對角線尺寸；D為光學微結構沿第二方向最小尺寸的線段對應的中垂線方向的尺寸。本發明實施例通過對光學微結構的尺寸參數進行限定，可以降低衍射光學元件在衍射過程中的能量損耗，并且提高衍射過程的能量分布均勻度，以使得衍射效率和衍射均勻度達到標準要求。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例的第一方面中，所述光學微結構的尺寸參數還滿足以下條件中的至少一項：

小于或者等于0.405，小于或者等于0.805。

通過該方案，為和設置上限，以使得該衍射光學元件上的光學微結構的形狀限定在范圍內，降低衍射光學元件在衍射過程中的能量損耗，并且提高衍射過程的能量分布均勻度。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例的第一方面中，所述光學微結構的尺寸參數還滿足以下條件中的至少一項：