本发明专利技术涉及一种衍射光学元件、投射模组及电子设备。衍射光学元件包括基底和在所述基底上沿X轴与Y轴呈矩形阵列排布的多个微结构。微结构的第一子单元与第二子单元呈对角设置，第一子单元的面积大于第二子单元的面积。满足：1＜B/A＜2.5；1＜E/D＜2.5；2＜D/A＜2.5；2＜E/B＜2.5；1＜A/C＜2；A为第二子单元在X轴方向上的最大尺寸，B为第二子单元在Y轴方向上的最大尺寸，C为第一子单元与第二子单元的最短距离，D为第一子单元在X轴方向上的最大尺寸，E为第一子单元在Y轴方向上的最大尺寸。上述衍射光学元件，能够将单束光分束形成3*3的多束光，且具备良好的光学性能。
【技术实现步骤摘要】
衍射光学元件、投射模组及电子设备
本专利技术涉及三维探测
，特别是涉及一种衍射光学元件、投射模组及电子设备。
技术介绍
基于飞行时间(TimeofFlight，ToF)或结构光技术常被应用于电子设备中，通过主动向待测物体投射光线，并接收从待测物体反射的光线，从而获取待测物体的三维深度信息。散斑结构光以及直接测量飞行时间(directTimeofFlight，dToF)技术通常借助衍射光学元件对光源出射光线进行分束，以形成点阵光斑投射到待测物体上，衍射光学元件的性能对三维检测精度有着重要影响。然而，目前衍射光学元件的光学性能还有待提升，难以满足高检测精度的需求。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种衍射光学元件、投射模组及电子设备，以提升衍射光学元件的光学性能。一种衍射光学元件，用于将单束光分束为3×3的多束光，所述衍射光学元件包括：基底；以及多个微结构，在所述基底上沿X轴方向与Y轴方向呈矩形阵列排布，其中，X轴方向与Y轴方向为平行于所述基底的平面上两个相互垂直的方向，所述微结构在所述基底上的投影包括相间隔的第一子单元与第二子单元，所述第一子单元与所述第二子单元的几何中心的连线与X轴方向的夹角在40°至50°之间，所述第一子单元的面积大于所述第二子单元的面积；且所述衍射光学元件满足以下条件式：1＜B/A＜2.5；1＜E/D＜2.5；2＜D/A＜2.5；2＜E/B＜2.5；1＜A/C＜2；其中，A为所述第二子单元在所述X轴方向上的最大尺寸，B为所述第二子单元在所述Y轴方向上的最大尺寸，C为所述第一子单元与所述第二子单元的最短距离，D为所述第一子单元在所述X轴方向上的最大尺寸，E为所述第一子单元在所述Y轴方向上的最大尺寸。上述衍射光学元件，设置第一子单元与第二子单元形成的离岛型微结构，组成分束阵列，能够将单束光分束为3*3的多束光。且采用该微结构，衍射光学元件分束形成的3*3多束光的均匀度及衍射效率良好，具备良好的光学性能，应用于三维检测技术中能够满足高检测精度的需求。在其中一个实施例中，所述X轴方向与所述Y轴方向构成一平面直角坐标系；所述第二子单元的几何中心位于所述第一子单元的几何中心的X轴负方向一侧，所述第二子单元的几何中心位于所述第一子单元的几何中心的Y轴负方向一侧。对第一子单元及第二子单元的相对位置进行设计，有利于提升衍射光学元件的光学性能。在其中一个实施例中，在所述X轴方向上，相邻两个所述第一子单元的几何中心位于同一直线上，且相邻两个所述第一子单元的朝向相同；和/或在所述X轴方向上，相邻两个所述第二子单元的几何中心位于同一直线上，且相邻两个所述第二子单元的朝向相同。多个微结构之间形成整齐分布的阵列，有利于提升衍射光学元件的光学性能。在其中一个实施例中，所述衍射光学元件满足以下条件式：150nm≤A≤1000nm；150nm≤F≤1000nm；其中，F为所述X轴方向上相邻两个所述第一子单元之间的最短距离。满足上述条件式，微结构的最小尺寸特征不会太小，有利于提升微结构的制造良率；同时，微结构尺寸与红外波段衍射波长相近，具备良好的衍射效应，有利于提升衍射光学元件的光学性能。在其中一个实施例中，所述衍射光学元件满足以下条件式：750nm≤A≤900nm；700nm≤F≤850nm；1.2≤B/A≤2.4；1.2≤E/D≤2.4；1.5≤A/C≤2.3。满足上述条件式，能够进一步对微结构进行合理设计，有利于进一步提升衍射光学元件的光学性能。在其中一个实施例中，所述衍射光学元件在所述X轴方向上的衍射角度在15°至25°之间；所述衍射光学元件在所述Y轴方向上的衍射角度在10°至20°之间。X轴方向与Y轴方向上不同衍射角度的设计，有利于满足三维探测技术中投射角度的多样化需求。在其中一个实施例中，所述第一子单元及所述第二子单元的形状均大致呈圆角矩形。合理设计第一子单元与第二子单元的形状，有利于进一步提升衍射光学元件的光学性能。一种衍射光学元件，包括：基底；以及分束阵列，设置于所述基底上并包括多个第一子单元与多个第二子单元，所述第一子单元与所述第二子单元的数量相等，在所述X轴方向与所述Y轴方向上，多个所述第一子单元相间隔并呈矩形阵列排布，多个所述第二子单元相间隔并呈矩形阵列排布，所述X轴方向与所述Y轴方向为平行于所述基底的平面上两个相互垂直的方向，所述第一子单元与所述第二子单元一一对应，每个所述第一子单元与对应的一个所述第二子单元相间隔，且每个所述第一子单元与对应的一个所述第二子单元的几何中心的连线与所述X轴方向的夹角在40°至50°之间；且所述分束阵列满足以下条件式：1＜B/A＜2.5；1＜E/D＜2.5；2＜D/A＜2.5；2＜E/B＜2.5；1＜A/C＜2；其中，A为所述第二子单元于所述X轴方向上的最大尺寸，B为所述第二子单元于所述Y轴方向上的最大尺寸，C为所述第一子单元与所述第二子单元的最短距离，D为所述第一子单元于所述X轴方向上的最大尺寸，E为所述第一子单元于所述Y轴方向上的最大尺寸。上述衍射光学元件，设计呈阵列排布的第一子单元与第二子单元形成分束阵列，能够将单束光分束成3*3的多束光。且采用上述分数阵列，衍射光学元件分束形成的3*3多束光的均匀度及衍射效率良好，具备良好的光学性能，应用于三维检测技术中能够满足高检测精度的需求。一种投射模组，包括光源以及如上述任一实施例所述的衍射光学元件，所述衍射光学元件用于对所述光源发出的光线进行分束。在投射模组中采用上述衍射光学元件，衍射光学元件具备良好的光学性能，因而投射模组应用于电子设备中能够满足高检测精度的需求。一种电子设备，包括接收模组以及如上述的投射模组，所述投射模组用于向待测物体投射光线，所述接收模组用于接收被待测物体反射的光线。在电子设备中采用上述投射模组，衍射光学元件具备良好的光学性能，有利于提升电子设备的检测精度。附图说明图1为一些实施例中衍射光学元件部分结构的示意图；图2为一些实施例中衍射光学元件分束形成3*3多束光的示意图；图3为一些实施例中微结构的示意图；图4为第一至第十五实施例中微结构的示意图；图5为一些实施例中衍射光学元件的剖面示意图；图6为一些实施例中电子设备的示意图。其中，100、衍射光学元件；110、基底；120、分束阵列；121、微结构；122、第一子单元；123、第二子单元；124、X轴方向；125、Y轴方向；130、余胶层；200、电子设备；210、投射模组；211、光源；220、接收模组；230、待测物体。具体实施方式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，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种衍射光学元件，其特征在于，用于将单束光分束为3×3的多束光，所述衍射光学元件包括：/n基底；以及/n多个微结构，在所述基底上沿X轴方向与Y轴方向呈矩形阵列排布，其中，所述X轴方向与所述Y轴方向为平行于所述基底的平面上两个相互垂直的方向，所述微结构在所述基底上的投影包括相间隔的第一子单元与第二子单元，所述第一子单元与所述第二子单元的几何中心的连线与所述X轴方向的夹角在40°至50°之间，所述第一子单元的面积大于所述第二子单元的面积；/n且所述衍射光学元件满足以下条件式：/n1＜B/A＜2.5；1＜E/D＜2.5；2＜D/A＜2.5；2＜E/B＜2.5；1＜A/C＜2；/n其中，A为所述第二子单元在所述X轴方向上的最大尺寸，B为所述第二子单元在所述Y轴方向上的最大尺寸，C为所述第一子单元与所述第二子单元的最短距离，D为所述第一子单元在所述X轴方向上的最大尺寸，E为所述第一子单元在所述Y轴方向上的最大尺寸。/n
【技术特征摘要】
1.一种衍射光学元件，其特征在于，用于将单束光分束为3×3的多束光，所述衍射光学元件包括：
基底；以及
多个微结构，在所述基底上沿X轴方向与Y轴方向呈矩形阵列排布，其中，所述X轴方向与所述Y轴方向为平行于所述基底的平面上两个相互垂直的方向，所述微结构在所述基底上的投影包括相间隔的第一子单元与第二子单元，所述第一子单元与所述第二子单元的几何中心的连线与所述X轴方向的夹角在40°至50°之间，所述第一子单元的面积大于所述第二子单元的面积；
且所述衍射光学元件满足以下条件式：
1＜B/A＜2.5；1＜E/D＜2.5；2＜D/A＜2.5；2＜E/B＜2.5；1＜A/C＜2；
其中，A为所述第二子单元在所述X轴方向上的最大尺寸，B为所述第二子单元在所述Y轴方向上的最大尺寸，C为所述第一子单元与所述第二子单元的最短距离，D为所述第一子单元在所述X轴方向上的最大尺寸，E为所述第一子单元在所述Y轴方向上的最大尺寸。
2.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述X轴方向与所述Y轴方向构成一平面直角坐标系；
所述第二子单元的几何中心位于所述第一子单元的几何中心的X轴负方向一侧，所述第二子单元的几何中心位于所述第一子单元的几何中心的Y轴负方向一侧。
3.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，在所述X轴方向上，相邻两个所述第一子单元的几何中心位于同一直线上，且相邻两个所述第一子单元的朝向相同；和/或
在所述X轴方向上，相邻两个所述第二子单元的几何中心位于同一直线上，且相邻两个所述第二子单元的朝向相同。
4.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，满足以下条件式：
150nm≤A≤1000nm；150nm≤F≤1000nm；
其中，F为所述X轴方向上相邻两个所述第一子单元之间的最短距离。
5.根据权利要求4所述的衍射光学元件，其特征在于，满足以下条件式：
750nm≤A≤900n...
【专利技术属性】
技术研发人员：成纯森，冯坤亮，鞠晓山，李宗政，
申请(专利权)人：江西欧迈斯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。