[发明专利]一种具有检测功能的衍射光学镜片及其制作方法

说明书

本发明公开了一种具有检测功能的衍射光学镜片及其制作方法，包括：石英薄片，其被设置的接收来自外部设备的光束，所述石英薄片具有上表面以及与所述上表面相对设置的下表面，所述上表面具有衍射光栅，所述下表面具有若干凹槽；金属电阻，其被设置的检测所述石英薄片的电导率，所述金属电阻嵌入所述凹槽内；所述外部光束自所述衍射光栅的一侧穿透所述石英薄片照射在被识别物体上，当所述石英薄片破损时，石英薄片的电导率发生变化，所述金属电阻根据检测到的电导率变化控制外部设备停止发射光束。本发明可以监测石英材质的衍射光学镜片是否破损可有效保证人眼安全。

技术领域

本发明涉及光学元件技术领域，尤其涉及一种具有检测功能的衍射光学镜片及其制作方法。

背景技术

目前，人脸识别技术主要采用3D结构光方案，该方案的主要工作原理是通过红外投射装置向被识别物体1投射出经过编码或者随机的红外散斑或光点，这些编码或散斑图像照射在被识别物体1上再经过被识别物体1的反射，进入红外摄像机2，红外摄像机2接收到图像后，将图像信息转换成深度信息，实现3D视觉重建。

而红外投射装置在投射出经过编码或者随机的红外散斑或光点时，光源3需要先经过准直系统4的调整，再经过安装在红外投射光源3前部的衍射光学元件(DOE)5的衍射后才照射在被识别物体1上，如图1结构光设备原理示意图所示。

在3D结构光方案中，必须采用特定图形的光学图案实现深度信息的测量，通过DOE镜片将激光的高斯光束整形为平顶光束输出，从而获得比较理想的输出光斑和能量密度，得到一定光斑范围内的一致能量输出。其中，衍射光学元件(DOE)5是实现激光散斑的关键。

DOE一般使用石英材料制成(石英是各类光学元件普遍使用的材料)，基于光的衍射原理，利用计算机辅助设计，通过半导体芯片制造工艺，在石英基片上刻蚀产生台阶型光栅结构，形成同轴再现、且具有极高衍射效率的一类光学元件，如图2衍射光学元件(DOE)的三维立体放大图所示。其通过不同的设计来控制光束的发散角和形成光斑的形貌，可以将光束整形成为特定图案。

在人脸识别系统内部，由于空间结构紧凑，各模组之间热应力分布不均匀以及安装和使用过程中的碰撞，很容易造成石英DOE镜片表面破损，而石英表面的损伤形貌可以引起0级光强度增大，影响光学系统的各项性能指标和稳定运行，限制了人脸识别的精度；更严重的是，会给人眼的安全问题埋下隐患，试想一下，若因其损坏而造成光束光强度增强，其又直接照射人眼，这就会给人眼带来永久性损伤，如图3流程框图所示。

因此，亟需提出一种新的技术方案来解决这一问题，使得激光源在工作时可以监测DOE镜片表面的完整情况。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种具有检测功能的衍射光学镜片，其采用的技术方案是：

一种具有检测功能的衍射光学镜片，包括：

石英薄片，其被设置的接收来自外部设备的光束，所述石英薄片具有上表面以及与所述上表面相对设置的下表面，所述上表面具有衍射光栅，所述下表面具有若干凹槽；

金属电阻，其被设置的检测所述石英薄片的电导率，所述金属电阻嵌入所述凹槽内；

所述外部光束自所述衍射光栅的一侧穿透所述石英薄片照射在被识别物体上，当所述石英薄片破损时，石英薄片的电导率发生变化，所述金属电阻根据检测到的电导率变化控制外部设备停止发射光束。

进一步，所述若干凹槽在所述石英薄片的下表面呈点状分布，

进一步，所述下表面上与所述衍射光栅相对应的位置为透光区域，所述透光区域无所述凹槽；

进一步，所述凹槽远离所述透光区域，且所述凹槽靠近所述石英薄片的边缘。

进一步，所述凹槽集中分布在所述石英薄片的四周。