一种基于超透镜的TOF相机及其控制方法技术

本申请涉及一种基于超透镜的TOF相机及其控制方法，属于成像技术领域，其中TOF相机包括光源、发射单元、接收单元、成像传感器、控制单元和计算单元；所述发射单元包括准直超表面层、衬底和衍射超表面层，所述准直超表面层对发射脉冲波进行准直和匀化，所述衍射超表面层用于将准直后光束的幅度和相位进行调制；所述接收单元包括大视场超透镜和超表面滤波片，所述大视场超透镜用于接收入射光，所述超表面滤波片对反射光进行选择。本申请内部的光学模组镜头采用超透镜代替传统镜头，在缩短模组长度的同时不影响系统的光学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于成像领域，特别涉及一种基于超透镜的tof相机及其控制方法。

技术介绍

1、tof相机是通过评估光信号从发射器到接收器之间的“飞行时间”来计算出环境中每个物点的位置，这些包含深度信息的数据再通过图像传感器得到3d图像。tof相机是传统深度传感器的有效替代方案，具有以高帧速率提供图像的能力，简化了在形状分析、手势识别、物体分类等方面的项目任务，在机器视觉检测、无人驾驶、安全监控、智能手机等领域具有很大的发展潜力。在广阔的应用背景下，tof相机的结构紧凑性不足，传统光学模组体积大的缺陷逐渐显露，模块小型化趋势对光学技术提出了挑战。

2、近几年超表面研究引起了众多关注，为推动光电子领域的发展带来了新的助力。超表面是指在平面空间内由亚波长单元排布的人工微结构阵列，可通过改变单元的形状、尺寸、位置和方向对光的相位、振幅、偏振进行控制。超透镜是使用超表面进行聚焦光线的平面透镜，相比于传统镜头，超透镜不仅仅具有更轻薄的质量和更小的体积，由于其纳米结构具有无限的形式，因此在设计上具有更大的自由度，为接近或突破衍射极限提供了新方法。传统的广角是通过多本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超透镜的TOF相机，其特征在于，其包括光源、发射单元、接收单元、成像传感器、控制单元和计算单元；

2.根据权利要求1所述的TOF相机，其特征在于：所述准直超表面层和衍射超表面层由微纳单元组成，其相位变化在0-2π范围内，通过超透镜的波前相位分布对不同原子进行位置排布。

3.根据权利要求2所述的TOF相机，其特征在于：所述准直超表面层相位分布的设计公式如下：

4.根据权利要求1所述的TOF相机，其特征在于：所述大视场超透镜由微纳单元组成，其相位变化在0-2π范围内，通过不同原子对大视场入射光束进行相位调控，入射在不同位置处的光束被折射到超表面...

【技术特征摘要】

1.一种基于超透镜的tof相机，其特征在于，其包括光源、发射单元、接收单元、成像传感器、控制单元和计算单元；

2.根据权利要求1所述的tof相机，其特征在于：所述准直超表面层和衍射超表面层由微纳单元组成，其相位变化在0-2π范围内，通过超透镜的波前相位分布对不同原子进行位置排布。

3.根据权利要求2所述的tof相机，其特征在于：所述准直超表面层相位分布的设计公式如下：

4.根据权利要求1所述的tof相机，其特征在于：所述大视场超透镜由微纳单元组成，其相位变化在0-2π范围内，通过不同原子对大视场入射光束进行相位调控，入射在不同位置处的光束被折射到超表面，然后聚焦到平面焦平面上。

5.根据权利要求4所述的to...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚永兴，肖美玉，沈悦，
申请(专利权)人：杭州纳境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：