[实用新型]衍射光学元件、投射模组及电子设备

说明书

本实用新型涉及一种衍射光学元件、投射模组及电子设备。衍射光学元件包括基底和在所述基底上沿X轴与Y轴呈矩形阵列排布的多个微结构。微结构的第一子单元与第二子单元呈对角设置，第一子单元的面积大于第二子单元的面积。满足：1＜B/A＜2.5；1＜E/D＜2.5；2＜D/A＜2.5；2＜E/B＜2.5；1＜A/C＜2；A为第二子单元在X轴方向上的最大尺寸，B为第二子单元在Y轴方向上的最大尺寸，C为第一子单元与第二子单元的最短距离，D为第一子单元在X轴方向上的最大尺寸，E为第一子单元在Y轴方向上的最大尺寸。上述衍射光学元件，能够将单束光分束形成3*3的多束光，且具备良好的光学性能。

技术领域

本实用新型涉及三维探测技术领域，特别是涉及一种衍射光学元件、投射模组及电子设备。

背景技术

基于飞行时间(Time of Flight，ToF)或结构光技术常被应用于电子设备中，通过主动向待测物体投射光线，并接收从待测物体反射的光线，从而获取待测物体的三维深度信息。散斑结构光以及直接测量飞行时间(direct Time of Flight，dToF)技术通常借助衍射光学元件对光源出射光线进行分束，以形成点阵光斑投射到待测物体上，衍射光学元件的性能对三维检测精度有着重要影响。

然而，目前衍射光学元件的光学性能还有待提升，难以满足高检测精度的需求。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种衍射光学元件、投射模组及电子设备，以提升衍射光学元件的光学性能。

一种衍射光学元件，用于将单束光分束为3×3的多束光，所述衍射光学元件包括：

基底；以及

多个微结构，在所述基底上沿X轴方向与Y轴方向呈矩形阵列排布，其中，X轴方向与Y轴方向为平行于所述基底的平面上两个相互垂直的方向，所述微结构在所述基底上的投影包括相间隔的第一子单元与第二子单元，所述第一子单元与所述第二子单元的几何中心的连线与X轴方向的夹角在40°至50°之间，所述第一子单元的面积大于所述第二子单元的面积；

且所述衍射光学元件满足以下条件式：

1＜B/A＜2.5；1＜E/D＜2.5；2＜D/A＜2.5；2＜E/B＜2.5；1＜A/C＜2；

其中，A为所述第二子单元在所述X轴方向上的最大尺寸，B为所述第二子单元在所述Y轴方向上的最大尺寸，C为所述第一子单元与所述第二子单元的最短距离，D为所述第一子单元在所述X轴方向上的最大尺寸，E为所述第一子单元在所述Y轴方向上的最大尺寸。

上述衍射光学元件，设置第一子单元与第二子单元形成的离岛型微结构，组成分束阵列，能够将单束光分束为3*3的多束光。且采用该微结构，衍射光学元件分束形成的3*3多束光的均匀度及衍射效率良好，具备良好的光学性能，应用于三维检测技术中能够满足高检测精度的需求。

在其中一个实施例中，所述X轴方向与所述Y轴方向构成一平面直角坐标系；

所述第二子单元的几何中心位于所述第一子单元的几何中心的X轴负方向一侧，所述第二子单元的几何中心位于所述第一子单元的几何中心的Y轴负方向一侧。对第一子单元及第二子单元的相对位置进行设计，有利于提升衍射光学元件的光学性能。

在其中一个实施例中，在所述X轴方向上，相邻两个所述第一子单元的几何中心位于同一直线上，且相邻两个所述第一子单元的朝向相同；和/或

在所述X轴方向上，相邻两个所述第二子单元的几何中心位于同一直线上，且相邻两个所述第二子单元的朝向相同。多个微结构之间形成整齐分布的阵列，有利于提升衍射光学元件的光学性能。

在其中一个实施例中，所述衍射光学元件满足以下条件式：

150nm≤A≤1000nm；150nm≤F≤1000nm；