衍射光学元件、结构光投影装置、深度相机和电子设备制造方法及图纸

本申请提供了一种衍射光学元件，该衍射光学元件包括多个晶片、间隔件和除水部。在至少一个晶片上形成一个或多个衍射光学机构。间隔件设置在多个晶片之间，以限定用于容纳一个或多个衍射光学机构的空腔。除水部去除一个或多个衍射光学机构中的水。本申请还提供了采用上述衍射光学元件的结构光投影装置以及具有该结构光投影装置的装置。

【技术实现步骤摘要】
衍射光学元件、结构光投影装置、深度相机和电子设备
本申请涉及一种衍射光学元件，具体地，本申请涉及一种防水的衍射光学元件、配置有该衍射光学元件的结构光投影装置、配置有该结构光投影装置的深度相机以及配置有该深度相机的电子设备。
技术介绍
本领域众所周知的是，深度相机可以获取拍摄目标的深度信息，从而能够实现3D扫描、成像、建模等功能。深度相机技术日趋完善，逐渐受到各个行业的重视，开始出现在大量的电子设备上，带给人们更好的拍摄体验。作为深度相机的重要构成部件，结构光投影装置的功能直接影响整个深度相机的功能，例如结构光投影模组投影效果差，会导致整个深度相机成像质量差。在结构光装置的领域中，结构光投影装置是结构光装置中的重要部件。衍射光学元件和光源是结构光投影装置中重要的元件，其对材料和制造过程的要求很高。然而，在制造过程中会有微量的水汽进入到衍射光学元件的微结构与玻璃基材中的区域中，而非常精细的衍射图案的有效表面上附着有少量水分或其他污染物会导致精细衍射图案发生改变，并且可能降低衍射光学元件的效率，从而造成衍射光学元件由于存在水汽而造成光学性能的改变。同时，这种改变会引起安全问题，例如，由于暴露于偏转的激光而导致眼睛受伤和/或系统性能降低，还可由于光线聚焦而损害眼睛。因此，不论是在工艺流程中，还是在使用过程中，尽可能地排除存的水分或者污染物都是很重要的。为了解决该问题，本领域已知的一些密封方法通常在300℃或更高的温度下应用密封，也可采用低温气密密封的方式。因此，现在市场需要能够解决水汽问题的光学衍射元件。
技术实现思路
本申请旨在提供一种具有防水功能的衍射光学元件、配置有该衍射光学元件的结构光投影装置、配置有该结构光投影装置的深度相机以及配置有该深度相机的电子设备。根据本申请的一个实施方式，提供了一种衍射光学元件。该衍射光学元件可包括多个晶片、间隔件和除水部。在至少一个晶片上可形成一个或多个衍射光学机构。间隔件可设置在多个晶片之间，以限定用于容纳一个或多个衍射光学机构的空腔。除水部可去除一个或多个衍射光学机构中的水。根据本申请的实施方式，除水部可包括填充在一个或多个衍射光学机构内的透明吸水物质。该透明吸水物质在吸收水后，会导致光学性能的改变，从而削弱光线的能量，以尽量避免对人眼造成的损伤。根据本申请的实施方式，除水部可包括用于使一个或多个衍射光学机构内的水汽凝结的凝结粒子。该凝结粒子能够使气态水在凝结粒子处液化(凝结成液态水)，限制水汽液化的区域，从而使该液化的区域受控，以使得不会因为水汽在不期望的位置液化而造成危害。根据本申请的实施方式，除水部可包括第一电路，第一电路可位于一个或多个衍射光学机构的两侧，并对一个或多个衍射光学机构内的液态水进行电解。该第一电路是透明的，例如ITO膜等位置均采用电阻元件作为电极，因此能够作为电解水的阴阳电极。根据本申请的实施方式，除水部可包括第二电路，第二电路位于一个或多个衍射光学机构内的部分可包括电阻，电阻在通电后变热以蒸发存留在所述衍射光学机构内的水。根据本申请的实施方式，除水部可包括设置在间隔件中的微小通孔，以通过毛细现象来排除一个或多个衍射光学机构内的水，并防止外部水进入一个或多个衍射光学机构。根据本申请的实施方式，微小通孔的直径可为10nm—10um。根据本申请的实施方式，除水部可包括凹陷部，凹陷部位于一个或多个衍射光学机构处的晶片的侧表面上，以实现对部分光线的分散，晶片的该侧表面靠近外部。根据本申请的实施方式，凹陷部可设置在一个或多个衍射光学机构的射出光路之外。根据本申请的实施方式，凹陷部上可设置有凝结核粒子，凝结核粒子使水汽在凹陷部中液化以防止光线聚焦。根据本申请的实施方式，晶片上衍射光学机构两侧可设置有凝结核粒子，该凝结核粒子使水汽在衍射光学机构两侧处液化，以减少能够直接影响衍射光学性能的衍射光学机构上的液态水，从而降低对人眼的影响。相应地，在衍射光学机构两侧与凝结核粒子相对应的位置设置电路以实现电解或加热汽化。根据本申请的实施方式，间隔件可为防水透气间隔件。根据本申请的一个实施方式，提供了一种结构光投影装置。该结构光投影装置可包括光源、准直透镜部和衍射光学部。准直透镜部可位于光源所发出的光线的光路上，将光源所发出的光线准直为平行光束。衍射光学部可对来自准直透镜部的平行光束进行衍射，并可包括上述实施方式中所述的衍射光学元件。根据本申请的一个实施方式，提供了一种深度相机。该深度相机可包括上述实施方式中所述的结构光投影装置。根据本申请的一个实施方式，提供了一种电子设备，该电子设备可包括上述实施方式中所述的深度相机。根据本申请的实施方式，电子设备可为手机、平板、电脑、电子书阅读器等。附图说明通过参照以下附图进行的详细描述，本申请的实施方式的以上及其它优点将变得显而易见，附图旨在示出本申请的示例性实施方式而非对其进行限制。在附图中：图1示出了包括根据本申请的衍射光学元件的实施例1的集成光学模块的示意性剖视图；图2示出了根据本申请的衍射光学元件的实施例2的形成过程的示意性剖视图；图3示出了根据本申请的衍射光学元件的实施例3的形成过程的示意性剖视图；图4示出了根据本申请的衍射光学元件的实施例4的形成过程的示意性剖视图；图5示出了根据本申请的衍射光学元件的实施例5的形成过程的示意性剖视图；图6示出了根据本申请的衍射光学元件的实施例6的形成过程的示意性剖视图；图7是根据本申请的衍射光学元件的实施例的示意性剖视图，示出了防水透气间隔件的口径或排水通道；图8是根据本申请的衍射光学元件的实施例的沿线A-A示意性剖视图，示出了凹陷机构使水液化的效果；以及图9示出了图2至图6中叠加晶片之前的晶片的实施例的示意性剖视图。具体实施方式为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。本文使用的术语是为了描述特定示例性实施方式的目的，并且不意在进行限制。当在本说明书中使用时，术语“包含”、“包含有”、“包括”和/或“包括有”指定所述特征、整体、元件、部件和/或它们的组的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、元件、部件和/或它们的组合的存在。本文参考示例性实施方式的示意图来描述示例性实施方式。本文公开的示例性实施方式不应被解释为限于区域的具体示出的形状，而是包括能够实现相同功能的各种等效结构以及由例如制造产生的形状偏差。附图中所示的位置本质上是示意性的，并且它们的形状并不旨在示出装置的实际形状，并且不旨在进行限制。除非另有限定，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属
的普通技术人员的通常理解相同的含义。诸如常用词典中定义的术语应被解释为具有与其在相关领域的语境下的含义一致的含义，并且将不以理想化或过度正式的意义来解释，除非本文明确地如此定义。以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。本申请提供了一种衍射光学元件。该衍射光学元件可包括多个晶片、间隔件和除水部。在至少一个晶片上可形成一个或多个衍射光学机构。间隔件可设置在多个晶片之间，以限定用于容纳一个或多个衍射光学机构的空腔。除水部可去除一个或多个衍射光学机构中的水。在示例性实施方式中，除水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.衍射光学元件，其特征在于，所述衍射光学元件包括：多个晶片，在至少一个所述晶片上形成一个或多个衍射光学机构；间隔件，设置在所述多个晶片之间，以限定用于容纳所述一个或多个衍射光学机构的空腔；以及除水部，去除所述一个或多个衍射光学机构中的水。

【技术特征摘要】
1.衍射光学元件，其特征在于，所述衍射光学元件包括：多个晶片，在至少一个所述晶片上形成一个或多个衍射光学机构；间隔件，设置在所述多个晶片之间，以限定用于容纳所述一个或多个衍射光学机构的空腔；以及除水部，去除所述一个或多个衍射光学机构中的水。2.如权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述除水部包括填充在所述一个或多个衍射光学机构内的透明吸水物质。3.如权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述除水部包括用于使所述一个或多个衍射光学机构内的水汽凝结的凝结粒子。4.如权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述除水部包括第一电路，所述第一电路位于所述一个或多个衍射光学机构的两侧，并对所述一个或多个衍射光学机构内的液态水进行电解。5.如权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述除水部包括第二电路，所述第二电路的、位于所述一个或多个衍射光学机构内的部分包括电阻，所述电阻在通电后变热以蒸发存留在所述衍射光学机构内的水。6.如权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述除水部包括设置在所述间隔件中的微小通孔，以通过毛细现象来排除所述一个或多个衍射光学机构内的水，并防止外部水进入所述一个或多个衍射光学机构。7.如权利要求6所述的衍...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞帆，陈振宇，潘民杰，
申请(专利权)人：宁波舜宇光电信息有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33