[发明专利]衍射光学元件的设计方法以及分区匀光照明系统

权利要求书

1.一种衍射光学元件的设计方法，其特征在于，包括：

S101：确定光源的参数以及所述衍射光学元件的目标光场；

S102：根据所述光源的参数，确定所述衍射光学元件上多个第一微结构图案单元的分布；

S103：将所述目标光场划分为多个目标图，所述多个目标图叠加后形成所述目标光场，每个所述第一微结构图案单元对应其中一个所述目标图；

S104：对所述多个目标图分别进行畸变预校正；和

S105：根据校正后的所述多个目标图以及所述光源的参数，分别设计对应的所述多个第一微结构图案单元的相位分布；

其中所述衍射光学元件还包括在多个第一微结构图案单元的外围设置多个第二微结构图案单元，使得来自光源的入射光斑全部照射在衍射光学元件上。

2.如权利要求1所述的设计方法，其中所述步骤S104包括：对所述多个目标图分别进行从平面到球面的针对枕形畸变的反向校正。

3.如权利要求2所述的设计方法，其中所述多个目标图包括多个条形光场，所述步骤S104还包括：

对所述多个条形光场进行桶形校正，校正的幅度随视场角增大而增大。

4.如权利要求1-3中任一项所述的设计方法，其中所述光源包括多个条形VCSEL光源阵列，所述步骤S102还包括：

根据所述多个条形VCSEL光源阵列的位置分布，将所述衍射光学元件划分成多个条形的所述第一微结构图案单元，使得所述多个条形VCSEL光源阵列与所述多个条形的所述第一微结构图案单元一一对应，每个条形VCSEL光源阵列照射在相对应的条形第一微结构图案单元上。

5.如权利要求4所述的设计方法，其中，所述步骤S102还包括：

将所述第一微结构图案单元沿着条形的长度方向划分成多个第一微结构子单元。

6.如权利要求5所述的设计方法，其中所述步骤S105包括：

根据所述校正后的所述多个目标图，设计对应的所述第一微结构子单元的相位分布。

7.如权利要求5所述的设计方法，还包括：

根据所述第二微结构图案单元相邻的第一微结构图案单元的目标图和所述光源的参数，设计对应的第二微结构图案单元的相位分布。

8.如权利要求7所述的设计方法，其中所述第二微结构图案单元被划分成与所述第一微结构子单元相同尺寸的多个第二微结构子单元，所述设计方法还包括：

根据每个所述第二微结构子单元和与其最邻近的第一微结构子单元的相对位置，计算偏心光源坐标，并根据所述偏心光源坐标和所述最邻近的第一微结构子单元的目标图，分别设计对应的每个所述第二微结构子单元的相位分布。

9.一种衍射光学元件，使用如权利要求1-8中任一项所述的设计方法设计。

10.一种分区匀光照明系统，包括如权利要求9所述的衍射光学元件。