一种衍射光学元件及配制方法技术

本发明专利技术公开了一种衍射光学元件，用于结构光投影模组，所述结构光投影模组包括：光源，包括布置成二维阵列的多个子光源，用于发射与所述二维阵列一致的二维图案光束；衍射光学元件，接收所述二维图案化光束，并生成多级衍射光束；其中所述衍射光学元件经配置以投射出多个彼此不相重叠的二维图案化光束，每个二维图案化光束对应产生一个复制图案，多个不相重叠的所述复制图案组成密度分布均匀的斑点图案。还公开了一种使用所述衍射光学元件以配制结构光投影模组的方法。按照本发明专利技术为结构光投影模组配制衍射光学元件，能够在满足不相关性的条件下投影出密度分布均匀的组合斑点图案。

A diffractive optical element and preparation method

The invention discloses a diffractive optical element for structure light projection module, the structure of light projection module includes a light source including a plurality of sub light sources arranged in a two-dimensional array, for the launch of a two-dimensional pattern consistent with the two-dimensional beam array; diffractive optical elements receive the two-dimensional patterned light beam, and generate multiple the diffracted beam; wherein the diffractive optical element is configured to cast a plurality of mutually non overlapping two-dimensional patterned beams, each beam has a corresponding two-dimensional patterned copy patterns, multiple non overlapping the complex pattern consisting of uniform density distribution pattern. A method of using the diffractive optical element to prepare a structured light projection module is also disclosed. According to the present invention, the diffractive optical elements for the structured light projection module are prepared, and the combined spot patterns with uniform density distribution can be projected under the condition of uncorrelated conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种衍射光学元件及配制方法
本专利技术涉及一种衍射光学元件及使用所述的衍射光学元件以配制结构光投影模组的方法。
技术介绍
3D成像技术是新一代人机交互技术的核心，随着移动终端设备对3D成像技术的硬性需求，深度相机将会被广泛应用于移动终端设备中，这也使得深度相机正朝着低功耗、高性能、小体积的方向发展。结构光投影模组是基于结构光技术的深度相机中的核心设备，其主要组成部分为光源以及衍射光学元件(DOE)。衍射光学元件(DOE)具有对光束进行调制的作用，比如将入射的光束进行分束以产生特定结构化图案的出射光束。一种典型的方案是通过激光发射器发射出单光束后经准直透镜以及衍射光学元件从而向外发射出激光斑点图案，该斑点图案被相应的相机采集后用来计算物体的深度图像。激光斑点图案的强度、分布等因素会影响到深度图像的计算精度。强度越高会提高图案的对比度从而提高计算精度，然而衍射光学元件的零级衍射问题要求强度不能过高以避免发生激光安全问题，专利文献CN2008801199119中提出了利用双片DOE来解决零级衍射问题。激光斑点图案的分布密度以及不相关度也会影响到计算精度，斑点图案的不相关度可以通过对DOE进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衍射光学元件，用于结构光投影模组，所述结构光投影模组包括：光源，包括布置成二维阵列的多个子光源，用于发射与所述二维阵列一致的二维图案光束；衍射光学元件，接收所述二维图案化光束，并生成多级衍射光束；其特征在于：所述衍射光学元件经配置以投射出多个彼此不相重叠的二维图案化光束，每个二维图案化光束对应产生一个复制图案，多个不相重叠的所述复制图案组成密度分布均匀的斑点图案。

【技术特征摘要】
1.一种衍射光学元件，用于结构光投影模组，所述结构光投影模组包括：光源，包括布置成二维阵列的多个子光源，用于发射与所述二维阵列一致的二维图案光束；衍射光学元件，接收所述二维图案化光束，并生成多级衍射光束；其特征在于：所述衍射光学元件经配置以投射出多个彼此不相重叠的二维图案化光束，每个二维图案化光束对应产生一个复制图案，多个不相重叠的所述复制图案组成密度分布均匀的斑点图案。2.如权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，相邻的所述二维图案化光束之间的间隔近似等于所述二维图案光束中的子光束之间的平均间距。3.如权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述衍射光学元件经配置以使所述复制图案满足下式：M∈[(1-Δ1)(s+n)D/d,(1+Δ2)(s+n)D/d]其中M为相邻的所述复制图案中由同一子光源生成的衍射斑点之间的平均间距，D为所述衍射光学元件与投影面之间的距离，d为所述光源与所述衍射光学元件之间的距离，s为所述多个子光源形成的区域尺寸，n为相邻子光源之间的平均间距，Δ1和Δ2为设定的误差百分值。4.如权利要求3所述的衍射光学元件，其特征在于，所述二维阵列和所述斑点图案为不规则排列，Δ1和Δ2等于20％。5.一种衍射光学元件，用于结构光投影模组，所述结构光投影模组包括：光源，包括布置成二维阵列的多个子光源，用于发射与所述二维阵列一致的二维...

【专利技术属性】
技术研发人员：许星，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44