【技术实现步骤摘要】
本申请涉及透镜领域，具体涉及一种用于整形得到一字线光束的超透镜的生成方法及装置。
技术介绍
1、在对物体进行三维扫描时，光学模块可以选择生成一条细长光束，然后采用该细长光束对被扫描物体进行扫描。该细长光束在光束观察面上所得的光斑呈“一”字状，因此该细长光束通常被称为一字线光束。一般情况下，当一字线光束在不同工作距离下向光学模块的出射面进行投影时，所得的投影位置基本不变。但是在某些应用场景下(例如：在扫地机器人应用场景下)，需要使得当一字线光束在不同工作距离下向出射面进行投影时，所得的投影位置不同；本申请中，将这种在不同工作距离下所得的投影位置不同的一字线光束称为偏心一字线光束。相关技术中，提出有采用超透镜将光源所发射光线整形为一般意义的一字线光束的方案。而若要生成偏心一字线光束，本领域技术人员在相关技术所提供方案的基础上所能得到的方案，需要额外设置至少一个光线偏折元件。
技术实现思路
1、本申请的一个目的在于提出一种用于整形得到一字线光束的超透镜的生成方法及装置，按照本申请所提供方法生成的超透镜，无需额外设置光线偏折元件，即可整形得到偏心一字线光束；进一步的，当对于出射光线的相位梯度所采用的积分方式是第二类曲线积分时，还能够避免整形所得的偏心一字线光束出现明显的畸变。
2、根据本申请实施例的一方面，公开了一种用于整形得到一字线光束的超透镜的生成方法，目标整形得到的一字线光束，当其在不同工作距离下向超透镜所在平面进行投影时，所得的投影位置不同；所述超透镜所在平面的二维坐标
3、获取为整形得到所述一字线光束，所述超透镜上的各处出射光线相对于所述第一坐标轴以及所述第二坐标轴的偏折角度；
4、按照所述偏折角度，沿由所述超透镜的中心到出射光线在所述超透镜上的出射位置的路径，同时在所述第一坐标轴与所述第二坐标轴的方向上，对出射光线的相位梯度进行积分，得到出射光线所需求的偏折相位；
5、基于所述各处出射光线所需求的偏折相位，生成用于整形得到所述一字线光束的超透镜。
6、在本申请的一示例性实施例中，获取为整形得到所述一字线光束，所述超透镜上的各处出射光线相对于所述第一坐标轴以及所述第二坐标轴的偏折角度，包括：
7、基于入射光照射在所述超透镜上的第一光强分布，以及在光束观察面上目标得到的第二光强分布，确定所述各处出射光线在所述光束观察面上的目标位置；
8、基于所述目标位置以及所述各处出射光线在所述超透镜上的出射位置，计算得到所述各处出射光线相对于所述第一坐标轴以及所述第二坐标轴的偏折角度。
9、在本申请的一示例性实施例中，所述光束观察面的二维坐标系由第三坐标轴与第四坐标轴共同构成，所述第三坐标轴平行于所述第一坐标轴，所述第四坐标轴平行于所述第二坐标轴；基于入射光照射在所述超透镜上的第一光强分布，以及在所述光束观察面上目标得到的第二光强分布，确定所述各处出射光线在所述光束观察面上的目标位置，包括：
10、基于所述第一光强分布、所述第二光强分布以及所述各处出射光线在所述第一坐标轴上的坐标x1，搜索得到所述各处出射光线在所述第三坐标轴上的目标坐标x2；
11、基于所述第一光强分布、所述第二光强分布、所述坐标x1、所述目标坐标x2以及所述各处出射光线在所述第二坐标轴上的坐标y1，搜索得到所述各处出射光线在所述第四坐标轴上的目标坐标y2。
12、在本申请的一示例性实施例中，基于所述各处出射光线所需求的偏折相位，生成用于整形得到所述一字线光束的超透镜，包括：
13、基于所述偏折相位，获取所述超透镜所需提供的目标相位；
14、按照所述目标相位筛选所需的微纳结构，生成得到所述超透镜。
15、在本申请的一示例性实施例中，基于所述偏折相位，获取所述超透镜所需提供的目标相位，包括：
16、若光源所发射光线为平行光，则将所述偏折相位确定为所述目标相位；
17、若所述光源所发射光线非平行光，则获取用于将所述光源所发射光线准直为平行光的准直相位，并将所述准直相位与所述偏折相位进行叠加，得到所述目标相位。
18、根据本申请实施例的一方面，公开了一种用于整形得到一字线光束的超透镜的生成装置，目标整形得到的一字线光束，当其在不同工作距离下向超透镜所在平面进行投影时，所得的投影位置不同；所述超透镜所在平面的二维坐标系由第一坐标轴以及第二坐标轴构成；所述装置包括：
19、偏折角度获取模块，配置为获取为整形得到所述一字线光束，所述超透镜上的各处出射光线相对于所述第一坐标轴以及所述第二坐标轴的偏折角度；
20、偏折相位获取模块，配置为按照所述偏折角度，沿由所述超透镜的中心到出射光线在所述超透镜上的出射位置的路径，同时在所述第一坐标轴与所述第二坐标轴的方向上，对出射光线的相位梯度进行积分，得到出射光线所需求的偏折相位；
21、超透镜生成模块，配置为基于所述各处出射光线所需求的偏折相位，生成用于产生所述一字线光束的超透镜。
22、根据本申请实施例的一方面，公开了一种用于整形得到一字线光束的超透镜，目标整形得到的一字线光束，当其在不同工作距离下向超透镜所在平面进行投影时，所得的投影位置不同；所述超透镜由上述任一项方法实施例所提供的方法生成得到。
23、根据本申请实施例的一方面，公开了一种光束整形系统，所述光束整形系统包括：光源，用于将所述光源所发射光线整形为一字线光束的超透镜；当所述一字线光束在不同工作距离下向超透镜所在平面进行投影时，所得的投影位置不同；所述超透镜由上述任一项方法实施例所提供的方法生成得到。
24、根据本申请实施例的一方面，公开了一种电子设备，包括：一个或多个处理单元；存储单元，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理单元执行时，使得所述电子设备实现以上任一项实施例。
25、根据本申请实施例的一方面，公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理单元执行时，使所述计算机执行以上任一项实施例。
26、本申请实施例中，目标整形得到的一字线光束，当其在不同工作距离下向超透镜所在平面进行投影时，所得的投影位置不同；即，本申请实施例目标产生的为偏心一字线光束。在获取为整形得到偏心一字线光束，各处出射光线相对于第一坐标轴以及第二坐标轴的偏折角度后，按照所获取的偏折角度，沿由超透镜的中心到出射光线在超透镜上的出射位置的路径，同时在第一坐标轴与第二坐标轴的方向上，对出射光线的相位梯度进行积分，由此得到出射光线所需求的偏折相位；进而基于该偏折相位，生成用于产生偏心一字线光束的超透镜。按照本申请所提供方法生成的超透镜，无需额外设置光线偏折元件，即可整形得到偏心一字线光束；进一步的，当对于出射光线的相位梯度所采用的积分方式是第二类曲线积分时，还能够避免整形所得的偏心一字本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于整形得到一字线光束的超透镜的生成方法，其特征在于，目标整形得到的一字线光束，当其在不同工作距离下向超透镜所在平面进行投影时，所得的投影位置不同；所述超透镜所在平面的二维坐标系由第一坐标轴以及第二坐标轴构成；所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取为整形得到所述一字线光束，所述超透镜上的各处出射光线相对于所述第一坐标轴以及所述第二坐标轴的偏折角度，包括：
3.根据权利要求2所述的设计方法，其特征在于，所述光束观察面的二维坐标系由第三坐标轴与第四坐标轴共同构成，所述第三坐标轴平行于所述第一坐标轴，所述第四坐标轴平行于所述第二坐标轴；基于入射光照射在所述超透镜上的第一光强分布，以及在所述光束观察面上目标得到的第二光强分布，确定所述各处出射光线在所述光束观察面上的目标位置，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述各处出射光线所需求的偏折相位，生成用于整形得到所述一字线光束的超透镜，包括：
5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，基于所述偏折相位，获取所述超透镜所需提供的目标相位，包括
6.一种用于整形得到一字线光束的超透镜的生成装置，其特征在于，目标整形得到的一字线光束，当其在不同工作距离下向超透镜所在平面进行投影时，所得的投影位置不同；超透镜所在平面的二维坐标系由第一坐标轴以及第二坐标轴构成；所述装置包括：
7.一种用于整形得到一字线光束的超透镜，其特征在于，目标整形得到的一字线光束，当其在不同工作距离下向超透镜所在平面进行投影时，所得的投影位置不同；所述超透镜由权利要求1至5任一项所述的方法生成得到。
8.一种光束整形系统，其特征在于，所述光束整形系统包括：光源，用于将所述光源所发射光线整形为一字线光束的超透镜；当所述一字线光束在不同工作距离下向超透镜所在平面进行投影时，所得的投影位置不同；所述超透镜由权利要求1至5任一项所述的方法生成得到。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使所述计算机执行权利要求1至5任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于整形得到一字线光束的超透镜的生成方法，其特征在于，目标整形得到的一字线光束，当其在不同工作距离下向超透镜所在平面进行投影时，所得的投影位置不同；所述超透镜所在平面的二维坐标系由第一坐标轴以及第二坐标轴构成；所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取为整形得到所述一字线光束，所述超透镜上的各处出射光线相对于所述第一坐标轴以及所述第二坐标轴的偏折角度，包括：
3.根据权利要求2所述的设计方法，其特征在于，所述光束观察面的二维坐标系由第三坐标轴与第四坐标轴共同构成，所述第三坐标轴平行于所述第一坐标轴，所述第四坐标轴平行于所述第二坐标轴；基于入射光照射在所述超透镜上的第一光强分布，以及在所述光束观察面上目标得到的第二光强分布，确定所述各处出射光线在所述光束观察面上的目标位置，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述各处出射光线所需求的偏折相位，生成用于整形得到所述一字线光束的超透镜，包括：
5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，基于所述偏折相位，获取所述超...
【专利技术属性】
技术研发人员：莫君尧，郝成龙，谭凤泽，朱健，
申请(专利权)人：深圳迈塔兰斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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