【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本公開一般涉及光電器件，具體涉及一種可調控結構光發(fā)生器及具有其的光電設備、制造方法。
技術介紹
1、隨著人臉識別門禁和人臉支付等對安全要求極高的場景出現(xiàn)，3d結構光立體成像技術應運而生。該成像技術的原理是發(fā)射端發(fā)射具有編碼規(guī)則的圖案并將其投影到被測物體上，然后接收端根據被測物體反射的圖案，通過計算結構光散斑形變情況，來實現(xiàn)對被測物體的三維形貌檢測。
2、傳統(tǒng)的用于產生結構光的衍射光學元件(diffractive?optical?elements，doe)使用標量衍射理論通過迭代算法優(yōu)化設計得到，但當doe周期小于或者等于入射波長時，標量衍射理論會與實際情況產生較大偏差，使得結構光成像質量顯著下降；并且，激光散斑編碼圖案是在激光器隨機陣列所生成的基礎編碼圖案上復制和拼接而成，不僅編解碼算法復雜，同時編碼圖案中還會出現(xiàn)相似塊，即多個散斑點分布方式完全一致或者相似的區(qū)域，這容易導致解碼時特征點匹配錯誤，嚴重降低計算精度，具有局限性。
技術實現(xiàn)思路
1、鑒于相關技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種可調控結構光發(fā)生器及具有其的光電設備、制造方法，能夠高效、靈活地控制散斑編碼圖案，提高計算精度，可靠性強。
2、第一方面，本公開提供一種可調控結構光發(fā)生器，所述可調控結構光發(fā)生器包括：
3、激光模組，所述激光模組包括可編程控制器和獨立尋址垂直腔面發(fā)射激光器陣列，所述可編程控制器用于控制所述垂直腔面發(fā)射激光器陣列的光斑位置編碼；
4、設置在所述垂直腔面
5、設置在出射光焦平面路徑上的超表面模組，所述超表面模組用于在遠場投射出可編碼結構光散斑點陣圖案，所述結構光散斑點陣圖案中單點的復制拓展編碼與所述垂直腔面發(fā)射激光器陣列中光斑位置編碼一一對應。
6、可選地，所述超表面模組包括超表面結構陣列，所述超表面結構陣列上設置有超表面結構單元。
7、可選地，所述超表面結構單元包括絕緣體上硅材料、sio2-si材料和gaas材料中的任意一種。
8、可選地，所述超表面結構單元包括圓柱結構和棱柱結構中的任意一種。
9、可選地，所述超表面模組的類型包括反射式或者透射式。
10、第二方面，本公開提供一種光電設備，所述光電設備包括第一方面中任意一項所述的可調控結構光發(fā)生器。
11、可選地，所述光電設備為虛擬現(xiàn)實眼鏡，所述虛擬現(xiàn)實眼鏡的左側鏡框與右側鏡框上分別設置有所述可調控結構光發(fā)生器。
12、第三方面，本公開提供一種可調控結構光發(fā)生器的制造方法，所述制造方法用于第一方面中任意一項所述的超表面模組，所述制造方法包括：
13、確定超表面結構單元的材料和形狀，并對所述超表面結構單元的幾何參數進行電磁仿真掃描，獲得所述超表面結構單元的光學參數與所述幾何參數的關系分布圖，所述光學參數包括反射率和反射相位、或者透射率和透射相位；
14、根據所述關系分布圖，在反射率或者透射率大于預設值的區(qū)域內，篩選不同幾何參數的超表面結構單元，所述不同幾何參數的超表面結構單元對應的離散化相位覆蓋0～2π；
15、構建結構光散斑點陣，并通過全息圖相位提取算法進行迭代，獲得純相位全息分布；
16、將所述純相位全息分布與所述超表面結構單元的離散化相位進行匹配，獲得可微納加工的超表面尺寸參數，并生成所述超表面模組。
17、可選地，所述全息圖相位提取算法包括gerchberg-saxton算法或者梯度下降算法。
18、可選地，所述匹配的方式包括傳輸相位匹配和pancharatnam-berry相位匹配中的至少一種。
19、從以上技術方案可以看出，本公開具有以下優(yōu)點：
20、本公開提供了一種可調控結構光發(fā)生器及具有其的光電設備、制造方法，該可調控結構光發(fā)生器能夠通過可編程控制器來精確控制垂直腔面發(fā)射激光器陣列的光斑位置編碼，高效且靈活，進而位于出射光焦平面路徑上的超表面模組能夠在遠場投射出可編碼結構光散斑點陣圖案，該結構光散斑點陣圖案中單點的復制拓展編碼與垂直腔面發(fā)射激光器陣列中光斑位置編碼一一對應，由此極大地提高了計算精度，可靠性強，同時超表面模組還有利于結構光發(fā)生器的超薄化、小型化和器件化，使得應用范圍廣泛。
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1.一種可調控結構光發(fā)生器，其特征在于，所述可調控結構光發(fā)生器包括：
2.根據權利要求1所述的可調控結構光發(fā)生器，其特征在于，所述超表面模組包括超表面結構陣列，所述超表面結構陣列上設置有超表面結構單元。
3.根據權利要求2所述的可調控結構光發(fā)生器，其特征在于，所述超表面結構單元包括絕緣體上硅材料、SiO2-Si材料和GaAs材料中的任意一種。
4.根據權利要求2所述的可調控結構光發(fā)生器，其特征在于，所述超表面結構單元包括圓柱結構和棱柱結構中的任意一種。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的可調控結構光發(fā)生器，其特征在于，所述超表面模組的類型包括反射式或者透射式。
6.一種光電設備，其特征在于，所述光電設備包括權利要求1至5中任意一項所述的可調控結構光發(fā)生器。
7.根據權利要求6所述的光電設備，其特征在于，所述光電設備為虛擬現(xiàn)實眼鏡，所述虛擬現(xiàn)實眼鏡的左側鏡框與右側鏡框上分別設置有所述可調控結構光發(fā)生器。
8.一種可調控結構光發(fā)生器的制造方法，其特征在于，所述制造方法用于權利要求1至5中任意一項所
9.根據權利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述全息圖相位提取算法包括Gerchberg-Saxton算法或者梯度下降算法。
10.根據權利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述匹配的方式包括傳輸相位匹配和Pancharatnam-Berry相位匹配中的至少一種。
...【技術特征摘要】
1.一種可調控結構光發(fā)生器，其特征在于，所述可調控結構光發(fā)生器包括：
2.根據權利要求1所述的可調控結構光發(fā)生器，其特征在于，所述超表面模組包括超表面結構陣列，所述超表面結構陣列上設置有超表面結構單元。
3.根據權利要求2所述的可調控結構光發(fā)生器，其特征在于，所述超表面結構單元包括絕緣體上硅材料、sio2-si材料和gaas材料中的任意一種。
4.根據權利要求2所述的可調控結構光發(fā)生器，其特征在于，所述超表面結構單元包括圓柱結構和棱柱結構中的任意一種。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的可調控結構光發(fā)生器，其特征在于，所述超表面模組的類型包括反射式或者透射式。
6.一種光電設備，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：吳辰陽，黃選綸，紀一鵬，王嘉星，常瑞華，
申請(專利權)人：深圳博升光電科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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