基于错位排布的衍射光学器件、结构光投射器、设计方法技术

技术编号:40929304 阅读:175 留言:0更新日期:2024-04-18 14:51
本发明专利技术提供一种基于错位排布的衍射光学器件,包括:多个光学结构,所述多个光学结构对应多个相同的最小矩形单元,最小矩形单元的排布方式为横向或纵向周期性错位排布,错位距离为1/n横向周期或1/n纵向周期,n为大于1的正整数;多个光学结构的相位分布由第二相位结构阵列排布形成多个相同的错位排布的最小矩形单元;其中第二相位结构由第一相位结构正交变换获得,第一相位结构由错位排布的第一分光点阵进行级次坐标非正交变换得到无错位排列的第二分光点阵并通过标量算法设计获得;第一分光点阵的排布方式为纵向或横向周期性错位排布,错位距离为1/n纵向周期或1/n横向周期。本发明专利技术可降低或消除衍射光学器件内部的噪音级次,提升效率和信噪比。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及衍射光学,尤其涉及一种基于错位排布的衍射光学器件、一种结构光投射器、一种衍射光学器件的设计方法以及根据其设计的衍射光学器件。


技术介绍

1、对于双目视觉或者3d结构光应用而言,其识别算法要求投射器投出的散斑点阵具有较高的随机性。模组投射出的散斑点阵均是由多点vcsel(vertical cavity surfaceemitting laser,垂直腔面发射激光器)光源经过doe(diffractive optical element,衍射光学元件)分光点阵器件复制后得到。多点vcsel光源的发光点排布本身具有随机性,要使经doe复制后的散斑也具有随机性,对doe分光点阵的排列方式则提出了特殊要求。

2、doe分光点阵一般采用错位排列,使得复制后的散斑就有较强的随机性。然而常规的doe设计方法,会使错位级次之间存在噪音级次,影响效率和信噪比。

3、
技术介绍
部分的内容仅仅是公开专利技术人所知晓的技术,并不当然代表本领域的现有技术。


技术实现思路

1、有鉴于现有的一个或多个缺陷,本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于错位排布的衍射光学器件,包括:

2.根据权利要求1所述的衍射光学器件,其中所述第一分光点阵中任一点的坐标为(x,y),进行级次坐标非正交变换后的坐标为(x1,y1),变换关系如下:

3.根据权利要求1所述的衍射光学器件,其中所述第一相位结构中任一点坐标为(x1,y1),进行正交变换后的坐标为(x2,y2),变换关系如下:

4.根据权利要求1所述的衍射光学器件,其中所述级次坐标非正交变换的坐标系原点为所述第一分光点阵的点阵中心,所述正交变换的坐标系原点为所述第一相位结构的中心。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的衍射光学器件,其...

【技术特征摘要】

1.一种基于错位排布的衍射光学器件,包括:

2.根据权利要求1所述的衍射光学器件,其中所述第一分光点阵中任一点的坐标为(x,y),进行级次坐标非正交变换后的坐标为(x1,y1),变换关系如下:

3.根据权利要求1所述的衍射光学器件,其中所述第一相位结构中任一点坐标为(x1,y1),进行正交变换后的坐标为(x2,y2),变换关系如下:

4.根据权利要求1所述的衍射光学器件,其中所述级次坐标非正交变换的坐标系原点为所述第一分光点阵的点阵中心,所述正交变换的坐标系原点为所述第一相位结构的中心。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的衍射光学器件,其中所述衍射光学器件为2台阶量化。

6.根据权利要求5所述的衍射光学器件,其中所述衍射光学器件的输入光场为随机排布的多点vcsel光源通过准直透镜或菲涅尔透镜形成的光场。

7.一种结构光投射器,包括:

8.根据权利要求7所述的结构光投射器,其中所述多点光源为vcsel光源,所述准直器件为准直...

【专利技术属性】
技术研发人员:范真涛隋磊田克汉
申请(专利权)人:嘉兴驭光光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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