衍射光学元件及投影装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种衍射光学元件及投影装置，衍射光学元件包括：基板，基板的厚度方向上的一侧表面为基板平面，基板平面具有多个设置区域，多个设置区域沿第一方向和第二方向无间隙紧密排布，多个设置区域中的至少部分设置区域的面积与其余的设置区域的面积不同；多个微结构，多个微结构一一对应地设于多个设置区域内，微结构沿垂直基板平面上的投影轮廓的面积为S1，与微结构对应的设置区域的面积为S2，S1、S2满足：0.23≤S1/S2≤0.5，多个微结构中至少部分微结构的投影轮廓的面积与其余的微结构的投影轮廓的面积不同，和/或，至少部分两个相邻微结构之间的间距与其余的两个相邻微结构之间的间距不同。微结构之间的间距不同。微结构之间的间距不同。

【技术实现步骤摘要】
衍射光学元件及投影装置


[0001]本技术涉及光学衍射
，尤其是涉及一种衍射光学元件和投影装置。

技术介绍

[0002]投影机一直是国内市场重要的一项产品，其高色彩饱和度、微小化与长工作距离一直是投影机的需求，激光投影机是能符合以上需求的产品。专利技术人在实际研究中发现，目前激光投影方案，由于激光自身相干性强的特征，因此投影图像存在激光散斑，对图像质量的影响较大。

技术实现思路

[0003]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术在于提出一种衍射光学元件，可以有效减少激光散斑的产生，提高投影出的图像的质量。
[0004]本技术还提出一种具有上述衍射光学元件的投影装置。
[0005]根据本技术的衍射光学元件，包括：基板，所述基板的厚度方向上的一侧表面为基板平面，所述基板平面具有多个设置区域，多个所述设置区域沿第一方向和第二方向无间隙紧密排布，其中，所述第一方向和所述第二方向为平行于所述基板平面的两个相互垂直的方向，多个所述设置区域中的至少部分所述设置区域的面积与其余的所述设置区域的面积不同；多个微结构，多个所述微结构一一对应地设于多个所述设置区域内，所述微结构沿垂直所述基板平面上的投影轮廓的面积为S1，与所述微结构对应的所述设置区域的面积为S2，S1、S2满足：0.23≤S1/S2≤0.5，多个所述微结构中至少部分所述微结构的投影轮廓的面积与其余的所述微结构的投影轮廓的面积不同，和/或，至少部分两个相邻所述微结构之间的间距与其余的两个相邻所述微结构之间的间距不同。<br/>[0006]根据本技术的衍射光学元件，通过在基板上设置多个微结构，多个微结构与多个设置区域一一对应设置，多个设置区域中至少部分设置区域的面积与其余的设置区域的面积不同，且微结构沿垂直所述基板平面上的投影轮廓的面积S1和与微结构对应的设置区域的面积S2满足0.23≤S1/S2≤0.5，且使得至少部分的两个相邻的微结构的投影轮廓的面积不同，和/或两个相邻微结构之间的间距不同，在激光经过衍射光学元件时，衍射光学元件可将激光的相位打乱，减少散斑的产生，提高图像质量。
[0007]在一些实施例中，在所述第一方向和所述第二方向上相邻的两个所述设置区域的面积均不同。可以理解的，可使得在第一方向和第二方向上相邻的两个微结构的投影轮廓的面积均不同，或/和，相邻两个微结构的间距均不同，多个投影轮廓面积不同或/和间距不同的微结构对激光的相位打乱的效果好，有利于进一步减少散斑，提高图像质量。
[0008]在一些实施例中，S1、S2满足：0.23≤S1/S2≤0.27，可以理解的，当微结构投影轮廓面积和对应的设置区域的面积比值在0.23
‑
0.27之间时，微结构的大小及相邻微结构之间的间距适中，有利于提高衍射光学元件的光学性能。
[0009]在一些实施例中，所述设置区域和所述微结构的所述投影轮廓均形成为矩形。可
以理解的是，微结构的投影轮廓和设置区域均为矩形，形状规则，可以减小设计、生产加工的难度，可以提高生产效率，有效降低生产成本。
[0010]在一些实施例中，所述设置区域的长度为L，所述设置区域的宽度为W，L、W满足：1.64μm≤L≤10.79μm、1.64μm≤W≤10.79μm。可以理解的是，通过对设置区域和微结构的尺寸大小进行限定，可以进一步提高衍射光学元件的光学性能。
[0011]在一些实施例中，L、W满足：1.64μm≤L≤2.22μm、1.64μm≤W≤2.22μm的所述设置区域的个数，占所述设置区域总数的55％
‑
65％。可以理解的是，当设置区域的长和宽都在1.64μm
‑
2.22μm之间时，微结构的投影轮廓面积相对较小，有利于大角度衍射光线的产生，当在此范围内的设置区域占设置区域总数的55％
‑
65％时，可以增大经衍射光学元件后光斑在大角度范围的亮度，从而提升图像质量。
[0012]在一些实施例中，所述微结构的所述投影轮廓的长度方向平行于所述设置区域的长度方向，所述微结构的所述投影轮廓的中心与对应的所述设置区域的中心重合。可以理解的是，当微结构的投影轮廓中心与设置区域中心重合时，微结构分布的较为均匀，可以提高衍射光学元件的光学性能，便于衍射光学元件的生产加工。
[0013]在一些实施例中，多个所述设置区域具有96个
‑
103个不同的面积，多个所述设置区域随机排布。可以理解的是，在此范围内，可以进一步减少散斑的产生，提高图像质量，同时可以降低衍射光学元件在设计、生产加工时的难度。且多个设置区域随机排布,有利于进一步减少散斑，提高图像质量。
[0014]在一些实施例中，所述衍射光学元件在所述第一方向和所述第二方向的最大衍射角不小于35
°
。可以理解的是，所述衍射角为光束入射所述衍射光学元件方向和从所述光学元件出射的方向所形成的夹角，由此，可以增大投射图像在第一方向和第二方向的视场角，提升用户体验。
[0015]根据本技术的投影装置，包括上述的衍射光学元件。
[0016]根据本技术的投影装置，通过设置上述的衍射光学元件，可以减少投射图像上的散斑数量，提高图像的质量。
附图说明
[0017]图1是根据本技术一个实施例的衍射光学元件的示意图；
[0018]图2是根据本技术另一个实施例的衍射光学元件的示意图；
[0019]图3是根据本技术一个实施例的设置区域及对应微结构的示意图；
[0020]图4是根据本技术又一个实施例的衍射光学元件的示意图；
[0021]图5是根据本技术一个实施例的衍射光学元件对入射光束进行衍射的示意图；
[0022]图6是根据本技术的投影装置的示意图。
[0023]附图标记：
[0024]衍射光学元件100：
[0025]基板10；设置区域11；微结构20；
[0026]投影装置1000：
[0027]光发射器200；准直透镜300；分光镜400；反射镜500。
具体实施方式
[0028]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0029]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/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：基板，所述基板的厚度方向上的一侧表面为基板平面，所述基板平面具有多个设置区域，多个所述设置区域沿第一方向和第二方向无间隙紧密排布，其中，所述第一方向和所述第二方向为平行于所述基板平面的两个相互垂直的方向，多个所述设置区域中的至少部分所述设置区域的面积与其余的所述设置区域的面积不同；多个微结构，多个所述微结构一一对应地设于多个所述设置区域内，所述微结构沿垂直所述基板平面上的投影轮廓的面积为S1，与所述微结构对应的所述设置区域的面积为S2，S1、S2满足：0.23≤S1/S2≤0.5，多个所述微结构中至少部分所述微结构的投影轮廓的面积与其余的所述微结构的投影轮廓的面积不同，和/或，至少部分两个相邻所述微结构之间的间距与其余的两个相邻所述微结构之间的间距不同。2.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，在所述第一方向和所述第二方向上相邻的两个所述设置区域的面积均不同。3.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，S1、S2满足：0.23≤S1/S2≤0.27。4.根据权利要求3所述的衍射光学元件，其特征在于，所述设置区域和所述微结构的所述投影轮廓均形成为矩形。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
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：