用于光学发射模组的超透镜及包含其的光学发射模组的制作方法

allin2025-02-09  54


本技术涉及光学领域,具体涉及一种用于光学发射模组的超透镜及包含其的光学发射模组。


背景技术:

1、在车载、人脸识别等场景中,通常需要采用光学发射模组向目标对象发射包含有预设光学信息的光学信号,使得光学信号在目标对象表面投射得到光斑;如此一来,光斑便同时包含有光学发射模组所发射光学信号中的光学信息,以及目标对象的深度信息;然后采用光学接收模组对目标对象表面反射的光学信号进行接收,识别目标对象表面的光斑,进而结合光学发射模组所发射光学信号中的光学信息,提取得到目标对象的深度信息,从而对目标对象完成三维感测。

2、而相关技术中所提供的光学发射模组,为了更为充分地提取出目标对象的深度信息,需要额外设置光学器件。额外设置的光学器件,会导致光学发射模组具有较大的体积与重量,并且会导致光学发射模组的性能不稳定。


技术实现思路

1、本技术的一个目的在于提出一种用于光学发射模组的超透镜及包含其的光学发射模组。采用本技术所提供的超透镜,无需在光学发射模组中额外设置超透镜以外的光学器件,即可充分地提取出目标对象的深度信息,从而减小了光学发射模组的体积与重量,并提高了光学发射模组的性能稳定性。

2、根据本技术实施例的一方面,公开了一种用于光学发射模组的超透镜,所述超透镜包括基底以及设于所述基底的微纳结构;所述超透镜用于接收第一入射光以及第二入射光中的至少一者,并对所接收的入射光进行调制;

3、其中,所述第一入射光的目标物理属性,不同于所述第二入射光的目标物理属性;

4、所述超透镜通过提供第一相位分布,将所述第一入射光调制为第一光学信号;所述超透镜通过提供第二相位分布,将所述第二入射光调制为第二光学信号;所述第一相位分布与所述第二相位分布互不相同且相互独立;

5、所述第一光学信号以及所述第二光学信号中的至少一者,用于获取目标对象的深度信息;并且,由所述第一光学信号与所述第二光学信号所构成的复合光学信号,用于增强所述深度信息。

6、在本技术的一示例性实施例中,入射光的目标物理属性包括:光束的中心波长;或者,光束的偏振态。

7、在本技术的一示例性实施例中,当入射光的目标物理属性包括光束的偏振态时,所述微纳结构偏振相关。

8、在本技术的一示例性实施例中,所述第一光学信号用于投射光斑点阵,所述第二光学信号用于提供泛光照明;

9、所述复合光学信号用于以信息精度与信息分辨率互补的方式对所述深度信息进行增强。

10、在本技术的一示例性实施例中,所述第一光学信号用于投射一字线光斑,所述第二光学信号用于提供泛光照明;

11、所述复合光学信号用于以信息去噪的方式对所述深度信息进行增强。

12、在本技术的一示例性实施例中,所述第二入射光来源于至少两个子光源,来源于不同子光源的第二入射光在所述超透镜上分别覆盖对应的第二子超透镜区域;

13、所述第二子超透镜区域之间互不重叠,并且,所述第二相位分布包括所述超透镜在所述第二子超透镜区域上分别提供的准直相位。

14、在本技术的一示例性实施例中,所述第一光学信号用于投射光斑点阵或者一字线光斑,所述第二光学信号用于投射光斑点阵或者一字线光斑;

15、所述复合光学信号用于以信息融合的方式对所述深度信息进行增强。

16、在本技术的一示例性实施例中,所述第一光学信号所投射的光斑的目标工作距离,不同于所述第二光学信号所投射的光斑的目标工作距离。

17、在本技术的一示例性实施例中,所述第一光学信号所投射的光斑与所述第二光学信号所投射的光斑,在相同的目标工作距离处至少部分光斑区域不重叠。

18、根据本技术实施例的一方面,公开了一种光学发射模组,所述光学发射模组包括:光源;如上述任一项实施例所提供的超透镜;

19、其中,所述光源用于向所述超透镜分时提供所述第一入射光以及所述第二入射光,或者,用于向所述超透镜同时提供所述第一入射光以及所述第二入射光。

20、在本技术的一示例性实施例中,所述光源包括用于提供所述第一入射光的第一子光源以及用于提供所述第二入射光的第二子光源;所述第一子光源与所述第二子光源交错排列。

21、在本技术的一示例性实施例中,入射光的目标物理属性包括光束的中心波长;

22、所述光源包括中心波长互不相同的第一子光源以及第二子光源,所述第一子光源用于提供所述第一入射光,所述第二子光源用于提供所述第二入射光;

23、或者,所述光源包括波长可调的子光源,以通过调节波长提供所述第一入射光或者所述第二入射光。

24、在本技术的一示例性实施例中,入射光的目标物理属性包括光束的偏振态;

25、所述光源包括偏振态互不相同的第一子光源以及第二子光源,所述第一子光源用于提供所述第一入射光,所述第二子光源用于提供所述第二入射光;

26、或者,所述光源包括偏振可调的子光源,以通过调节偏振态提供所述第一入射光或者所述第二入射光;

27、或者,所述光学发射模组还包括起偏器,所述起偏器设于所述光源与所述超透镜之间,所述起偏器用于配合所述光源提供所述第一入射光或者所述第二入射光。

28、在本技术的一示例性实施例中,所述第一光学信号用于投射光斑点阵,所述第二光学信号用于提供泛光照明;

29、所述光源包括间隔排列的至少两个用于提供所述第二入射光的第二子光源;各第二子光源所发射的第二入射光在所述超透镜上分别覆盖对应的第二子超透镜区域,所述第二子超透镜区域之间互不重叠。

30、在本技术的一示例性实施例中,所述第二子光源周期性排列;

31、所述光源包括周期性排列的至少两个光源单元,每一个所述光源单元包括一个所述第二子光源以及至少一个用于提供所述第一入射光的第一子光源。

32、在本技术的一示例性实施例中,所述第一光学信号以及所述第二光学信号中的至少一者,用于投射一字线光斑;

33、所述光源包括间隔排列的至少两个光源单元,每一个所述光源单元的发射光分别用于投射得到一条一字线光斑;通过分时点亮所述光源单元,使得投射所得的一字线光斑执行扫描动作。

34、本技术所提供的超透镜可以选择同时接收第一入射光以及第二入射光,同时调制输出第一光学信号以及第二光学信号;同时输出的第一光学信号以及第二光学信号共同构成复合光学信号。相比于单一光学信号,复合光学信号包含有更丰富的光学信息;因而相比于单一光学信号,复合光学信号能够更为充分有效地与目标对象的深度信息相结合,增强目标对象的深度信息,进而可以更为充分地提取出目标对象的深度信息。

35、由此可见,本技术所提供的超透镜通过配合接收两种入射光便可以调制输出具有两类光学信号的复合光学信号;因此采用本技术所提供的超透镜,无需在光学发射模组中额外设置超透镜以外的光学器件,即可充分地提取出目标对象的深度信息,从而减小了光学发射模组的体积与重量,并提高了光学发射模组的性能稳定性。

36、本技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本技术的实践而习得。

37、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本技术。


技术特征:

1.一种用于光学发射模组的超透镜,其特征在于,所述超透镜包括基底以及设于所述基底的微纳结构;所述超透镜用于接收第一入射光以及第二入射光中的至少一者,并对所接收的入射光进行调制;

2.根据权利要求1所述超透镜,其特征在于,入射光的目标物理属性包括:光束的中心波长;或者,光束的偏振态。

3.根据权利要求2所述的超透镜,其特征在于,当入射光的目标物理属性包括光束的偏振态时,所述微纳结构偏振相关。

4.根据权利要求1所述的超透镜,其特征在于,所述第一光学信号用于投射光斑点阵,所述第二光学信号用于提供泛光照明;

5.根据权利要求1所述的超透镜,其特征在于,所述第一光学信号用于投射一字线光斑,所述第二光学信号用于提供泛光照明;

6.根据权利要求4或5所述的超透镜,其特征在于,所述第二入射光来源于至少两个子光源,来源于不同子光源的第二入射光在所述超透镜上分别覆盖对应的第二子超透镜区域;

7.根据权利要求1所述的超透镜,其特征在于,所述第一光学信号用于投射光斑点阵或者一字线光斑,所述第二光学信号用于投射光斑点阵或者一字线光斑;

8.根据权利要求7所述的超透镜,其特征在于,所述第一光学信号所投射的光斑的目标工作距离,不同于所述第二光学信号所投射的光斑的目标工作距离。

9.根据权利要求7所述的超透镜,其特征在于,所述第一光学信号所投射的光斑与所述第二光学信号所投射的光斑,在相同的目标工作距离处至少部分光斑区域不重叠。

10.一种光学发射模组,其特征在于,所述光学发射模组包括:光源;如权利要求1-9任一项所述的超透镜;

11.根据权利要求10所述的光学发射模组,其特征在于,所述光源包括用于提供所述第一入射光的第一子光源以及用于提供所述第二入射光的第二子光源;所述第一子光源与所述第二子光源交错排列。

12.根据权利要求10所述的光学发射模组,其特征在于,入射光的目标物理属性包括光束的中心波长;

13.根据权利要求10所述的光学发射模组,其特征在于,入射光的目标物理属性包括光束的偏振态;

14.根据权利要求10所述的光学发射模组,其特征在于,所述第一光学信号用于投射光斑点阵,所述第二光学信号用于提供泛光照明;

15.根据权利要求14所述的光学发射模组,其特征在于,所述第二子光源周期性排列;

16.根据权利要求10所述的光学发射模组,其特征在于,所述第一光学信号以及所述第二光学信号中的至少一者,用于投射一字线光斑;


技术总结
本申请提供了一种用于光学发射模组的超透镜及包含其的光学发射模组。本申请所提供的超透镜包括基底以及微纳结构;超透镜用于接收第一入射光以及第二入射光中的至少一者;其中,第一入射光的目标物理属性,不同于第二入射光的目标物理属性;超透镜通过提供第一相位分布,将第一入射光调制为第一光学信号;超透镜通过提供第二相位分布,将第二入射光调制为第二光学信号;第一光学信号以及第二光学信号中的至少一者,用于获取目标对象的深度信息。采用本申请所提供的超透镜,无需在光学发射模组中额外设置超透镜以外的光学器件,即可充分地提取出目标对象的深度信息,从而减小了光学发射模组的体积与重量,并提高了光学发射模组的性能稳定性。

技术研发人员:王穗玲,韩雨希,郝成龙,谭凤泽,朱健
受保护的技术使用者:深圳迈塔兰斯科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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