[实用新型]衍射光学元件、TOF深度传感器、光学系统及装置

说明书

本申请涉及一种衍射光学元件、TOF深度传感器、光学系统及装置。上述衍射光学元件，通过在基底上形成若干个岛状结构，并且每一个所述岛状结构在所述基底上的投影覆盖至少四个像素区域，确保了衍射光学元件的微结构中没有孤岛结构，即确保了衍射光学元件的微结构中没有特别小的凸起结构，有利于通过纳米压印光刻技术进行大量的复制。上述衍射光学元件抑制了孤立岛状结构的产生，即确保了每一个岛状结构的尺寸，进而确保了所述岛状结构离模时不易残留孤岛结构并且不易被拔除。

技术领域

本申请涉及光学元件设计技术领域，特别是涉及一种衍射光学元件、TOF深度传感器、光学系统及装置。

背景技术

衍射光学器件用于诸如光学存储、处理、感测和通信的许多应用中。衍射光学元件(Diffractive Optical Element，DOE)是薄的相位元件，该薄的相位元件借助于干涉和衍射来操作，以产生光的任意分布或帮助光学系统中的设计。DOE设计可以与激光器(例如，高功率激光器)一起应用。此外，DOE用于波整形(waveshaping)。例如，DOE能够在束整形和束轮廓修改中用作多斑分束器。DOE能够将单个激光束变换为各种简单或复杂结构的光图案。DOE在不同应用领域中呈现了无穷的可能性。虽然诸如镜子和透镜的标准折射光学元件经常是笨重的、昂贵的并且限制于特定使用，但是DOE总体是重量轻、紧凑、易于复制并且能够调制复杂的波形。DOE在操纵多谱信号中也是有用的。

传统的DOE结构包括基底和形成于基底上岛状结构。但是，传统的DOE结构在离模时岛状结构容易被拔离并且易残留孤岛结构，孤岛结构为尺寸特别小的凸起结构。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的DOE结构在离模时容易被拔离并且易残留孤岛结构的技术问题，提供一种衍射光学元件、TOF深度传感器、光学系统及装置。

一种衍射光学元件，包括：

基底，划分为若干个像素区域；

若干个岛状结构，形成于所述基底且呈阵列排布，每一个所述岛状结构在所述基底上的投影覆盖至少四个像素像素区域。

上述衍射光学元件，通过在基底上形成若干个岛状结构，并且每一个所述岛状结构在所述基底上的投影覆盖至少四个像素区域，确保了衍射光学元件的微结构中没有孤岛结构，即确保了衍射光学元件的微结构中没有特别小的凸起结构，有利于通过纳米压印光刻技术进行大量的复制。上述衍射光学元件抑制了孤立岛状结构的产生，即确保了每一个岛状结构的尺寸，进而确保了所述岛状结构离模时不易残留孤岛结构并且不易被拔除。

在其中一个实施例中，所述衍射光学元件形成的亮点为3*3阵列排布。

通过将所述衍射光学元件形成的亮点设置为3*3阵列排布，可以使得单点激光散斑经所述衍射光学元件投射后形成3*3的投影散斑，以确保没有过多的高阶散斑，提高了衍射效率。

在其中一个实施例中，所述像素区域的尺寸为190nm-200nm。

将所述像素区域的尺寸设置为190nm-200nm，可以使得每一个岛状结构的外边缘平滑，以进一步地确保所述岛状结构离模时不易被拔除。

在其中一个实施例中，每一个所述岛状结构沿垂直于所述基底方向的高度为450nm-750nm，或者900nm-1μm。

将每一个所述岛状结构沿垂直于所述基底方向的高度设置为450nm-750nm，或者900nm-1μm，可以确保操作波长的范围在1um～900nm和750～450nm内。操作波长在此范围内时确保了光强分布，进而提高讯杂比。

在其中一个实施例中，相邻两个所述岛状结构之间的中心距离为2.5μm-5μm。